A maioria das doenças tem um componente genético. Nas causadas por uma mutação em um único locus e com um fenótipo claro (distúrbios mendelianos) a abordagem da genética molecular é relativamente simples. A identificação e clonagem do gene mutado leva a uma análise completa da patologia molecular subjacente e normalmente explica a variação na incidência e gravidade. No entanto, a maioria das doenças adultas não são deste tipo. Doenças cardíacas coronárias, câncer, diabetes, artrite e doença mental, todas têm um componente genético, mas raramente são herdadas de uma forma mendeliana. As doenças multifactoriais têm componentes genéticos e ambientais que contribuem em diferentes proporções num determinado paciente ou família. Os genes envolvidos podem exercer efeitos aditivos, ou agir sinergicamente. Outros casos da mesma doença podem ser inteiramente ambientais na sua causalidade. A genética molecular facilita a investigação do número de genes envolvidos em casos de doença multifactorial, do seu peso relativo em diferentes famílias e na comunidade, e da natureza da sua interacção. Uma abordagem particularmente poderosa é estudar uma grande família na qual a simples segregação mendeliana ocorre para uma doença que é mais frequentemente complexa ou esporádica.