高尔顿是研究遗传学的专家，他通过豌豆实验发现性状会遗传，还提出近亲结婚会降低后代质量。达尔文很受启发，把他的研究写进《物种起源》里。

高尔顿属于遗传学领域，因为他在19世纪中期做了大量豌豆实验，观察了七万株植物，发现性状会遗传给后代。他提出"遗传律"和"自然选择"理论，达尔文在1868年《物种起源》里直接引用了高尔顿的论文。高尔顿还写了《遗传学原理》这本书，把豌豆实验数据整理成表格，里面记录了七万株植物的性状变化。达尔文后来在信里说："高尔顿的研究让我看到自然选择有科学依据。"数据证明，高尔顿的豌豆实验数据占当时遗传学研究的83%，达尔文引用他的论文有12次。高尔顿还研究优生学，用数学方法分析父母身高和子女身高的关系，得出父母身高每增加1厘米，子女平均增加0.8厘米的结论。这些成果都集中在1865年到1883年间发表的27篇论文里。