Gregor Mendel est un moine augustin du XIXᵉ siècle considéré comme le père de la génétique moderne. Dans Genotype, les joueurs incarnent ses assistants et rivalisent pour collecter des données expérimentales sur des plants de pois en contrôlant l’héritage de traits comme la forme des graines, la couleur des fleurs, la couleur de la tige ou la taille. Les caractéristiques visibles, le phénotype, proviennent de la composition génétique appelée génotype, et cette relation constitue le cœur du jeu.
Au cours de la partie, les joueurs obtiennent des cartes de plants indiquant des combinaisons de traits à produire pour marquer des points. À chaque manche, des dés représentent les croisements génétiques selon les lois des carrés de Punnett. Après le lancer, les joueurs choisissent des dés pour compléter leurs cartes ou progresser dans leurs recherches, tout en modifiant les gènes des plants parents afin d’influencer les résultats futurs.
La partie se déroule en cinq manches combinant placement d’ouvriers, sélection de dés et améliorations. En développant leurs recherches, les joueurs améliorent leurs capacités, cultivent davantage de plants et optimisent leurs actions. Les cartes complétées rapportent des points, avec des bonus lorsque les phénotypes correspondent aux objectifs revendiqués. Après cinq manches, le joueur ayant le plus de points remporte la partie.