Pri dihybridnom krížení sledujeme dedičný prenos dvoch génov - dvoch párov alel (A, a, B, b).

Ak sa gény nenachádzajú na jednom chromozóme (netvoria väzbu) segregácia alel jedného páru do gamét nezávisí od segregácie alel druhého páru (sú zachované princípy kombinácie). Pri tvorbe gamét je dôležité, aby každá gaméta mala jednu alelu z každého génu (z alelového páru).

Homozygót v oboch znakoch (AABB, aabb, AAbb, aaBB) vytvára vždy len jeden typ gamét (AB, ab, Ab, aB).

Príklad: krížime dvoch homozygótov v oboch znakoch:

1. Gén "Aa" podmieňuje tvar plodu - A určuje guľatý tvar; a určuje hranatý tvar
2. gén "Bb" podmieňuje farbu plodu - B určuje bielu farbu; b určuje zelenú farbu

Dané kríženie možno znázorniť schémou :

Homozygóti vytvoria rovnaké gaméty a preto budú všetci jedinci generácie F1 genotypovo aj fenotypovo uniformní (viď Mendelove zákony).

Ak budeme v krížení pokračovať a budeme krížiť dva heterozygotné jedince medzi sebou, každý z nich vytvorí 4 typy gamét - AB, Ab, aB, ab. Schéma kríženia bude nasledovná:

Podľa princípu pravdepodobnosti krížime každú gamétu jedného rodiča so všetkými gamétami druhého rodiča. Jednotlivé kombinácie vyjadruje kombinačný štvorec (v žltom stĺpci sú gaméty jedného rodiča a v žltom riadku gaméty druhého rodiča). Biele políčka obsahujú možné genotypy aj fenotypy potomkov generácie F2.

Počet možných genotypov, ktoré môžu pri takomto krížení vzniknúť v generácii F2 je 9 (3²) - AABB, AABb, AAbb, AaBB, AaBb, Aabb, aaBB, aaBb, aabb,

Pri úplnej dominancii môžu vzniknúť 4 rozličné fenotypy v nasledujúcom pomere 9 (AB) : 3 (Ab) : 3 (aB) : 1 (ab)

Zo šľachtiteľského hľadiska je dôležité, že k dvom pôvodným homozygotným jedincom (AABB, aabb) pribudli dva ďalšie možné homozygotné genotypy Aabb, aaBB s novou kombináciou znakov a tvoria východisko pre vytvorenie čistej línie s touto kombináciou znakov.