Populasyon genetiği, bir türdeki bireylerin genetik materyalini inceleyen bir bilim dalıdır. Her birey, genetik materyalini yavrularına aktarmak için çiftleşmek ister. Bu nedenle, popülasyondaki yeni nesillerin genetik yapısı, mevcut bireylerin gametleri ve çiftleşme eşleştirmesiyle belirlenir. Popülasyon genetiği çalışırken, popülasyona dahil olan tüm fertlerin alellerini içeren sanal bir gen havuzu hayal edilir. Popülasyonun gen frekansları zaman içinde değişir. Ancak, genetik kayma veya diğer faktörlere bağlı oluşan değişiklikler önlenmeye çalışılır.
Hardy-Weinberg kuralına göre, bir popülasyondaki genotip frekansları bilinirse, gen frekansları da hesaplanabilir. Popülasyondaki gen frekansları zaman içinde değişir. Bu değişimin nedenleri arasında alel mutasyonları, populasyonlar arası gen akışı, doğal veya yapay seçilim ve küçük popülasyonlarda çiftleşmenin az sayıda fert arasında olması yer almaktadır. Özellikle, küçük popülasyonlarda çiftleşmenin az sayıda fert arasında olması çekinik genlerle kontrol edilen hastalıkların ortaya çıkma ihtimalini artırır.
Bu nedenle, popülasyon genetiği, doğal kaynakları koruma, tarım, hayvancılık ve insan sağlığı gibi birçok alanda önemlidir. İyi planlanmış ve yönetilen popülasyon genetiği çalışmaları aracılığıyla, tüm canlıların genetik çeşitliliği korunabilir ve türlerin sağlıklı bir şekilde varlığını sürdürmesi sağlanabilir.