В основе закона Харди-Вайнберга лежит множество предположений. Во-первых, то, что популяция достаточно большая и скрещивание случайное. В небольшой популяции случайные события могут радикально изменять частоту аллелей, и она не соответствует этому предположению.
Это предположение также нарушается, если в популяции есть подгруппы, участники которой вступают в брак в пределах собственной подгруппы, а не популяции в целом. Во-вторых — то, что частоты аллелей не изменяются со временем. Это означает, что нет миграции в или из популяции групп, в которой частоты аллелей в интересующем локусе отличаются от частот аллеля в популяции в целом.
Аналогично, отбор за или против конкретных аллелей и новых мутаций, добавляющих аллели к генному пулу, нарушают предположения закона Харди-Вайнберга. На практике некоторые из этих нарушений имеют большее влияние на применение закона к человеческим популяциям. Как показано в последующих разделах, несоблюдение требования случайного скрещивания может вызывать большие отклонения частоты гомозигот при аутосомно-рецессивных заболеваниях от того, что следовало бы ожидать исходя из популяционных частот аллеля.
С другой стороны, изменения в частоте аллеля, вызванные мутациями, отбором или миграцией, обычно незначительны и мало влияют на равновесие Харди-Вайнберга. Наконец, когда равновесие Харди-Вайнберга не относится к конкретному аллелю болезни в конкретном локусе, оно полезно для определения, почему нарушено равновесие аллелей и связанных генотипов.
Принцип случайного скрещивания — носитель данного генотипа для любого локуса имеет чисто случайную вероятность брака с лицом с любым другим генотипом в пропорции, определяемой только относительными частотами разных генотипов в популяции. Выбор партнера, тем не менее, не бывает произвольным. В популяциях человека неслучайное скрещивание может происходить из-за трех различных, но связанных явлений: стратификации, ассортативного скрещивания и кровнородственных браков.