لا تعمل الجينات بصورة مستقلة تمامًا، بل تنظم بعضها بعضًا ضمن شبكات معقدة من التفاعل. فقد يؤدي تشغيل جين رئيسي إلى تنشيط مجموعة أخرى من الجينات، وهذه بدورها تتحكم في جينات إضافية، لتنشأ سلسلة من العمليات المنظمة التي توجه نمو الأنسجة ووظائفها، وتضمن حدوث الاستجابات الحيوية في التوقيت المناسب.

علم الوراثة علم يدرس الجينات والصفات التي تنتقل من الآباء إلى الأبناء، كما يبحث في تنوع الكائنات واختلاف صفاتها نتيجة اختلاف المادة الوراثية. بدأت جذوره بملاحظات قديمة عن وراثة الصفات، ثم تطور مع اكتشاف الخلية والصبغيات وقوانين مندل في التهجين والصفات السائدة والمتنحية، قبل أن يحدث اكتشاف بنية الحمض النووي نقلة كبرى في فهم آليات الوراثة. يتناول العلم المورثات والأليلات والصفات المرتبطة بالجنس والصفات الكمية والتفاعل بين الوراثة والبيئة، كما يمتد إلى الوراثة الجزيئية والهندسة الوراثية ومشروع الجينوم البشري. وله تطبيقات واسعة في الطب والزراعة والطب الشرعي ودراسة التطور وصحة الجماعات.

تلعب الجينات السابقة للتمايز العصبي، أو ما يُعرف بـ"الجينات البرونيرال"، دوراً جزئياً في توجيه تمايز خلايا الأديم الظاهر خلال التطور الجنيني إلى خلايا عصبية أو خلايا بشروية. وتُعد هذه الجينات من العوامل التي تسهم في تحديد المسار الخلوي المناسب، بحيث ترتبط ببدء البرامج الجزيئية التي تدفع الخلايا نحو أحد هذين المصيرين، من دون أن تكون المسؤولة وحدها عن هذا القرار.

توجد كثير من الجينات على الكروموسوم نفسه، ولذلك تميل إلى الانتقال معًا من الآباء إلى الأبناء، وهي ظاهرة تعرف بالارتباط الجيني. ويساعد هذا الارتباط في تفسير سبب ظهور بعض الصفات مجتمعة داخل العائلات أكثر من ظهورها بشكل مستقل.

تؤثر الهرمونات في نشاط الجينات بوصفها رسائل كيميائية تنتقل عبر الدم إلى الخلايا المختلفة. وعندما يرتبط هرمون معين بمستقبلات داخل الخلية، يمكنه تنشيط بروتينات تنظيمية تعمل على تشغيل أو إيقاف جينات محددة، مما يسمح للجسم بالتكيف مع النمو والتكاثر والاستقلاب والاستجابة للتغيرات البيئية.