Aleliai yra atitinkamos genų poros, esančios tam tikrose chromosomų vietose. Kartu jie nustato savo šeimininko organizmo genotipą. Pavyzdžiui, akių spalvos aleliai randami 15 ir 19 chromosomose ir, priklausomai nuo to, kurias kas nors turi, jo akys gali būti mėlynos, rudos, žalios, pilkos arba lazdyno spalvos, o kartais yra šių požymių mišinys. . Sakoma, kad aleliai, lemiantys tam tikrą fenotipo aspektą, fizinę organizmo išvaizdą, yra „koduojantys aleliai“, o „nekoduojantys aleliai“ arba „šiukšlinė DNR“ yra tie, kurie, atrodo, neturi įtakos fenotipui.
Yra daugybė alelių derinių, pradedant nuo paprastų porų iki sudėtingų santykių tarp kelių, kurie lemia kieno nors išvaizdą. Kai abu aleliai poroje yra vienodi, jie vadinami „homozigotiniais“, o jei jie skiriasi, situacija apibūdinama kaip „heterozigotinė“. Homozigotinių alelių atveju fenotipo išraiška paprastai yra labai paprasta. Tačiau heterozigotiniais atvejais organizmo fenotipą lemia tai, kuris iš jų yra dominuojantis, o tai reiškia, kad vienas yra viršesnis už kitą.
Akių spalvos atveju, jei kas nors paveldės mėlyną ir rudą alelį, jo akys bus rudos, nes ruda yra dominuojanti genetinė savybė, kuriai išreikšti reikia tik vieno alelio. Tačiau jei tas asmuo pagimdė vaiką su žmogumi, kuris taip pat turi mėlyną alelį, ir abu tėvai perdavė mėlyną savybę, vaikas turėtų mėlynas akis. Tai paaiškina, kodėl mėlynakiai vaikai kartais atsitiktinai atsiranda rudų akių šeimoje: nes kažkas iš šeimos genetinės istorijos turėjo mėlynas akis.
Tyrėjai nuolat nustato naujus alelius ir kuria specifinius testus, kad galėtų ieškoti tam tikrų, ypač susijusių su genetinėmis sąlygomis ar genetiniu polinkiu į ligas. Atlikdama genetinius tyrimus dėl tokių ligų kaip Hantingtono liga, medicinos laboratorija gali ieškoti konkrečios vietos ketvirtoje chromosomoje, kurioje yra Hantingtono alelis. Deja, Huntingtono liga yra dominuojanti savybė, todėl ligai išsivystyti reikia tik vieno alelio.
Aleliai taip pat naudojami DNR tyrimuose, naudojamuose ryšiui tarp žinomo DNR mėginio ir nežinomo mėginio nustatyti. Pavyzdžiui, nusikaltimų laboratorijos tiria DNR įrodymus iš nusikaltimų vietų, palyginti su žinomomis DNR duomenų bazėmis ir potencialiais įtariamaisiais, o DNR tyrimai taip pat naudojami vaikų kilmei nustatyti. Tokie tyrimai dažnai būna itin tikslūs, jei tik mėginiai yra tinkamai tvarkomi ir jie yra geros kokybės.