Cơ sở di truyền của quá trình hình thành loài mới bằng con đường lai xa và đa bội hóa là:

Tế bào của cơ thể lai khác loài chứa bộ NST của 2 loài bố, mẹ.

Hai bộ NST đơn bội khác loài trong cùng 1 tế bào nên gay khó khăn cho sự tiếp hợp và trao đổi chéo giữa các cặp NST, do vậy làm cản trở quá trình phát sinh giao tử.

Nhờ lai xa đã tạo ra cơ thể lai có sự tổ hợp bộ NST đơn bội của cả 2 loài nhưng bất thụ. Sự đa bội hóa giúp quá trình giảm phân của cơ thể lai xa diễn ra bình thường và cơ thể lai xa có khả năng sinh sản hữu tính.

Cơ thể lai xa thực hiện việc duy trì và hát triển nòi giống bằng hình thức sinh sản sinh dưỡng.