大學畢業後，孟德爾經導師推薦到布爾諾修道院成了一名從事自然科學的修道士，在院長納普的幫助下，孟德爾又先後到布爾諾哲學院去進修了農學課程，去維也納大學留學學習了動物分類學、植物形態學、植物分類學、高等數學、化學、物理學等課程；這使他意識到植物學對闡明遺傳法則有著極其重要的作用，學到了物理學嚴密的思維方式，掌握了當時一些先進科研方法。正是這些為他發現神奇的比例奠定了堅實的基礎。
為什麼“種瓜得瓜、種豆得豆”？為什麼“一母生九子，九子又各不同”？為什麼每種植物都有區別於別種植物的獨特特征，它們是否由某種法則決定著，那個法則又是什麼呢？從維也納大學留學歸來的孟德爾時常被這些問題困擾著。
孟德爾有一個習慣，每天晚飯後就穿著神父的便服，在自己心愛的小植物園裏一邊散步，一邊思考問題，每當這時，這個小小的植物園便把孟德爾帶入了對往事的回憶中。
早在1840年，致力於生物學研究和發展農業的納普院長在同年召開的全德農業學會上當選為主席，麵對著來自全歐洲300多名學者，納普說：“形成雜種並改良品種的方法需要很長的年月，這是因為不了解生物的遺傳法則，所以我們無論如何有必要闡明遺傳的法則。”於是他在修道院後麵建成了這個小植物園，並指定植物學家克拉謝爾修道士主持這項研究工作。後來孟德爾一到修道院就參與了這項研究，並不斷地接受克拉謝爾的啟蒙，認真地學習實驗所需的植物專門知識。克拉謝爾廣博的知識，不僅在生物學，還在岩石礦物、力學、社會學、哲學等方麵的知識也給了孟德爾很大的影響。但剛剛與孟德爾相處一年的克拉謝爾因投身於民族獨立的愛國運動而不得不終止這項研究，並建議納普院長讓孟德爾接管這個小園子，繼續從事研究。臨別之時，克拉謝爾勉勵他，“你一定會成功！”這句話時時回響在孟德爾的耳邊，成為他不斷奮鬥的動力，也鞭策著他向前人未知的領域邁進。
結束散步的孟德爾，收起對往事的回憶，回到自己房間的書桌旁，苦苦思考著實驗的準備工作。因為在開始進行自然研究之際，僅糊裏糊塗地做實驗是毫無意義的。首先必須考慮好要解決什麼問題，用什麼做材料，采用什麼樣的方法進行實驗以及如何處理其結果等。這些事都要事先計劃好並根據這種方案來開展研究。現在，自己準備選擇豌豆作實驗材料對不對呢？兩年多來的往事曆曆在目。
兩年前，年輕的孟德爾剛從維也納大學歸來，精力旺盛，來不及休整就投入到自己的研究工作中。關於實驗材料，他考慮了豌豆、菜豆、玉米、紫茉莉、水楊梅、山柳菊、毛蕊花、金魚草、樓鬥菜、鼠類、蜜蜂等幾十種，但還是舉棋不定。通過查閱有關資料，翁格爾的著作給了他極大的啟示。翁格爾確信植物的任何一種特性都保存在細胞之中，並通過以豌豆為代表的七百種植物進行了一萬次的交配實驗，獲得了258個雜交品種，也得到了和父本、母本完全不同的雜交品種。
這樣，孟德爾決定和助手一起選取豌豆為材料。助手不解地問孟德爾：“您為什麼要選擇豌豆？”
“實驗植物必須至少具備三個條件：第一，具有不同的穩定特征，而豌豆的葉子形狀有圓形和皺形，子葉顏色有黃色和綠色，花的顏色有紅色和白色，這一條符合了。”孟德爾停頓了一下，加重語氣解釋：“第二，在實驗材料的雜交種開花時，要考慮到別的植物花粉不能與之交配或采用人工的方法有效防止交配，這一點特別重要，而豌豆的雌蕊被其花瓣所包圍，即使傳粉時節不套袋遮蔽，別的植物的花粉也難以從外麵進入；第三，雜種及其子代在莊稼成熟方麵沒有顯著的障礙，這種情況豆科植物因花的結構特殊可以避免。與其他植物相比，豌豆有明顯的優勢。”