La rama de la genética que aplica la herencia mendeliana a grupos y estudia la frecuencia de alelos y genotipos en poblaciones en reproducción; es un estudio biológico de la composición genética de las poblaciones, que suele medirse en forma de frecuencias génicas (la frecuencia con que un gen aparece en una población).
Es la ciencia más importante en el estudio de la evolución, ya que ésta puede entenderse en términos de cambios de frecuencias génicas a lo largo del tiempo; la selección natural y la deriva genética aleatoria (las fluctuaciones casuales en las frecuencias génicas) son los dos procesos fundamentales que influyen en la composición genética de las poblaciones; las mutaciones, las migraciones y la elección de la pareja también influyen.