遺傳基礎不同的兩個親本雜交產生的雜種在某些性狀上優於其親本的現象。生物界普遍存在。雜種優勢強弱是針對所觀察的性狀而言，通常以雜種一代某一性狀超過雙親相應性狀平均值的百分率即平均優勢，或超過較好親本值的百分率即超親優勢，或超過對照品種值的百分率即超標優勢來表示。雜種優勢以雜種一代最大，雜種二代大為減退，以後逐代下降至一定程度。因此農業上主要是利用動植物雜種第一代的增產效果。
2 000年前中國人就註意到母馬和公驢交配所產生生的雜種——騾，具有優於雙親的強大體力，這是人類利用動物雜種優勢的先例。在植物方面，最早是德國學者J.G.科爾羅伊特在1761～1766年間進行煙草雜交實驗時獲得瞭豐產、早熟和優質的雜種，從而提出利用雜種一代的可能性。C.R.達爾文在《植物界中異花授粉和自花授粉的效果》(1877)一書中，提出瞭“異花受精一般對後代是有益的，而自花受精時常對後代是有害的”論斷。1900年孟德爾定律重新發現後，雜種優勢的研究和應用得到瞭進一步的發展。
雜種優勢在遺傳上主要有三種解釋：①顯性假說，認為對生長和發育有利的基因往往是顯性或半顯性的，而不利基因往往是隱性的，雜種有利顯性基因通過對隱性基因的抑制作用，以及有利顯性基因間的互作和累加作用，從而使雜種表現出優於雙親的強大優勢。②超顯性假說，認為雜種的雜合性是雜種優勢的原因，雜合體的優勢大於純合體。③現代數量遺傳學認為，雜種優勢的遺傳基礎在於基因的不同作用形式，包括顯性效應、累加效應、上位效應、互補作用和超顯性效應。
雜種優勢一般主要表現在比其親本生長旺盛、富有活力、抗病蟲害和不良環境條件的能力強、適應性好，因而產量高。但優勢表現的程度，常因不同物種、不同雜交組合和不同性狀而異。相對而言，自花授粉作物的優勢不如異花授粉作物；異花授粉作物中，品種間雜交的優勢又不如自交系間雜交。遺傳差異大、生態類型不同的雜交組合優勢大，地理上遠距離的雜交組合也常會出現明顯優勢。同一雜交組合，不同性狀的優勢表現也不相同。利用雜種優勢須特別註意兩點：①選配強優勢的優良組合。要求兩親的親緣關系較遠、性狀差異較大、優缺點互相彌補、配合力好、純度高。②雜交簡便、制種成本低。要求兩親的開花期盡可能相近，並以豐產性較好的為母本，花粉量大的作父本，以利制種。
利用雜種優勢的方法因作物的傳粉方式、繁殖方法和遺傳特點不同而有區別。①異花授粉作物。如玉米，因群體遺傳基礎復雜，同一個體在遺傳上也是雜合的，因此先要通過多代的人工株選自交，同時測定其配合力，選育出高度純合的優良自交系，再組配成強優勢的雜交種。②常異花授粉作物。如高粱、棉花，其花器構造、繁殖方式和遺傳特點基本與自花授粉作物相似，但天然異交率略高，而人工自交時後代並無不良影響。其雜種優勢利用方式，基本與自花授粉作物相同。③自花授粉作物。如水稻、小麥，品種群體內個體間的基因型基本一致，其個體一般也是純合的。雜種優勢的利用是通過品種間雜交，特別註意選配優勢強的組合。④無性繁殖作物。如甘薯、馬鈴薯，這類作物進行有性雜交後，雜種一代可通過無性繁殖方法，使其優勢繼續保持下去，免除年年制種的麻煩。
推薦書目
秦泰辰. 雜種優勢利用原理和方法. 南京: 江蘇科學技術出版社, 1981.