Même si certaines maladies sont monogéniques ; dans la plupart des cas, un phénotype résulte de l’expression de plusieurs gènes : maladie « multigénique ».
Une mutation d’un seul des gènes impliqués peut être suffisante à créer des phénotypes alternatifs.
De nombreux gènes, sous la forme de divers allèles, peuvent engendrer un phénotype. L’exemple de la sensibilité aux rayonnements solaires permet de se rendre compte que l’environnement (mode de vie, conditions du milieu...) revêt également une importance primordiale dans la réalisation d’un phénotype.
L’environnement en cause peut être extérieur, comme les rayons du soleil, ou génétique comme le prouve l'existence de gènes de prédisposition (gènes qui favorisent l'apparition de la maladie, sans pour autant la rendre obligatoire).
Ainsi, la plupart des maladies d'origine génétique sont multifactorielles (elles impliquent de nombreux gènes, dont les rôles sont plus ou moins bien connus, ainsi que l'environnement). Le déterminisme d'une pathologie est donc souvent complexe et sa compréhension nécessite des travaux à grande échelle, impliquant des études statistiques.