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分子群体遗传学是在经典群体遗传学（population genetics）的基础上发展起来的，利用生物大分子（主要是DNA序列）研究群体遗传结构及引起群体遗传变化的因素。分子群体遗传学是进化生物学的支柱，也是现代作物遗传育种的基础理论学科。相比经典遗传学，基于大分子变异可以从数量上精确的推演群体的进化历史，特别是对于长期进化和遗传系统稳定性的推演其可靠性更高。同时，对群体分子序列变异式样的研究也促进了对达尔文以“自然选择”为核心的进化学说的更加深入研究。在分子群体遗传学最基本的等位基因频率如下：

常用的遗传多样性描述参数如下：

PIC多态性信息含量

PIC（polymorphism information content）指一个标记用于群体多样性检测的多态性价值。PIC取决于一个遗传标记位点的等位基因数目和它们的频率分布。等位基因的数量越大，等位基因的频率分布越均衡，则PIC值越大。PIC值可以帮助研究人员比较筛选不同标记的对遗传生物信息解释的效率。

期望杂合度

期望杂合度（expected heterogosity，He）也称为基因多样性，是指在一个多态性位点，一个随机个体任意两个等位基因之间形成杂合子基因型的预期值或者可能性。

观测杂合度

观测杂合度（observed heterozygosity，Ho），在所观测的基因位点上杂合子的数量占所有检测位点的比例。如果观察杂合度高于期望杂合度，则证明所分析的样本群体在一定程度上偏离了Hardy-Weinberg假设（大居群、随机交配、无居群亚结构存在等）。

香农多样性指数

又称香农-维纳多样性指数（Shannon‘s diversity index），主要描述群体中基因型分布的均衡度和多样性。

近交系数

指由于近交而造成的异质基因减少时，同质基因或纯合子所占的百分比。用Fis=1-Ho/He表示，即Ho相对于He减少量的比值，当Ho=He时，群体为随机交配；当Ho<He时，则为近亲交配；当Ho>He时，则为远亲生殖。

哈迪-温伯格平衡定律

Hardy-Weinberg equlibrium，HWE，也叫遗传学平衡定律，假设在一个足够大的群体，不发生突变、迁移和选择，且保持个体间随机交配，则其基因频率和基因型频率将逐代保持不变。

固定指数

固定指数即Fst指数，即有亲缘关系地方居群间的平均近交系数，反映群体等位基因杂合性水平，用于衡量居群的分化程度。Wright建议，实际研究中，Fst为0-0.05表明居群分化很小，可以不考虑；Fst为0.05-0.15时，群体间存在中等程度的遗传分化；Fst为0.15-0.25时，居群间遗传分化较大；Fst为0.25以上，表明居群间存在很大的遗传分化；当达到1时，表明等位基因在各地方居群中固定，完全分化。