Quần thể đạt trạng thái cân bằng di truyền là quần thể có cấu trúc di truyền thỏa mãn:
$(pA + qa)² = 1$ với gen 2 alen. (p, q lần lượt là tần số alen A và a)
$(pA + qa + ra1)² = 1$ với gen 3 alen. (p, q, r lần lượt là tần số alen A, a và a1)
.......
Tương tự với các gen có nhiều alen.
Ví dụ quần thể có tần số alen $pA = qa = 0,5$
Ta có trạng thái cân bằng di truyền của quần thể là:
$(0,5A + 0,5a)² = 1 → 0,25AA + 0,5Aa + 0,25aa = 1$