遗传育种就是应用遗传学的理论和方法来为育种服务。育种学是创造新品系的学科，也是遗传学的应用科学。遗传学是育种学最重要的一个科学基础，因为育种学的首要任务就是改造农业动物和植物的遗传性，创造新品种，以提高农业产品的数量和质量。
遗传学中的杂种优势理论是育种的理论基础。20世纪50年代我国广东的科技工作者首先选育出水稻“矮脚南特”，接着通过杂交途径开展矮化育种，并于1959年育成了耐肥、抗倒、高产的水稻良种“广六矮”，随后又培育出50多个矮秆良种。这是我国水稻育种史上的第一次突破。
遗传学上把遗传物质的偶然变化叫突变，但需要说明的是只有少数突变是有益的。由于自然突变频率低，所以在育种上可采用诱发突变的方法。现在在生产抗菌素的菌种和其他工业微生物（如酵母菌）的育种中，都已广泛利用诱变方法，取得了良好效果。在植物方面，用X射线、叩射线等处理水稻、小麦种子曾得到一些有益的突变。另外，化学育种、多倍体育种等都是在诱发突变的基础上形成的新的育种方法。
现在的遗传工程研究将为育种开辟一条崭新的途径。人们想从豆科植物细胞中提取某一片段DNA，用遗传工程的方法把它接人到非豆科植物中，产生出符合要求的重组DNA，形成可以省下氮肥的新品种。目前这一研究正在进行之中。
一方面，遗传学的理论和方法被应用来为育种服务；另一方面，育种方面的一些实践反过来也会丰富遗传育种理论。人们通过遗传育种把可遗传的变异选择下来，可创造出能适应新的环境、满足人们需要的新的生物类型。