Thomas Hunt Morgan tốt nghiệp đại học University of Kentucky vào loại xuất sắc khi mới có 20 tuổi (năm 1886).[2] Năm 24 tuổi (1890), Morgan được nhận bằng tiến sĩ tại Johns Hopkins University,[2] và năm sau đã được phong phó giáo sư (Associate Professor).[2] Ông là một nhà phôi học, giảng dạy tại trường Đại học Columbia. Ông quyết định nghiên cứu di truyền học, khi đó ngành khoa học này còn non trẻ.

Lúc đầu, Morgan không tán thành các quy luật di truyền mà Gregor Mendel đã xây dựng và thuyết di truyền nhiễm sắc thể. Ông dự trù kinh phí xin tiến hành thí nghiệm lai ở thỏ, nhưng không được chấp nhận vì kinh phí quá lớn. Sau đó, ông đã chọn được một đối tượng độc đáo và thuận lợi cho nghiên cứu là ruồi giấm. Phòng thí nghiệm của Morgan về sau được gọi là "phòng thí nghiệm ruồi". Tham gia nghiên cứu cùng ông có ba học trò Alfred Sturtevant, Hermann Muller và Calvin Bridges. Nhóm nghiên cứu này đã chứng minh các nhân tố di truyền của Mendel nằm trên nhiễm sắc thể và hoàn chỉnh thuyết di truyền nhiễm sắc thể. Thuyết di truyền nhiễm sắc thể xác nhận tính đúng đắn của thuyết di truyền về gene (nhân tố di truyền), cho thấy các gene phân bố theo chiều dọc nhiễm sắc thể tạo thành nhóm liên kết.