La plupart des maladies ont une composante génétique. Dans celles causées par une mutation à un seul locus et présentant un phénotype clair (troubles mendéliens), l’approche de la génétique moléculaire est relativement simple. L’identification et le clonage du gène muté conduisent à une analyse complète de la pathologie moléculaire sous-jacente et expliquent généralement les variations d’incidence et de sévérité. Cependant, la plupart des maladies de l’adulte ne sont pas de ce type. Les maladies coronariennes, le cancer, le diabète, l’arthrite et les maladies mentales ont toutes une composante génétique, mais sont rarement transmises de façon mendélienne. Les maladies multifactorielles ont des composantes à la fois génétiques et environnementales qui contribuent dans des proportions différentes chez un patient ou une famille donnée. Les gènes impliqués peuvent exercer des effets additifs ou agir en synergie. D’autres cas de la même maladie peuvent être entièrement dus à l’environnement. La génétique moléculaire facilite l’étude du nombre de gènes impliqués dans les cas de maladies multifactorielles, de leur poids relatif dans différentes familles et dans la communauté, et de la nature de leur interaction. Une approche particulièrement puissante consiste à étudier une grande famille dans laquelle se produit une ségrégation mendélienne simple pour une maladie qui est plus souvent complexe ou sporadique.