Có ba alen cho nhóm máu, tất cả đều được tìm thấy trên gen ABO. Vì mỗi người có hai bộ nhiễm sắc thể nên có sáu kiểu gen khác nhau có thể có cho đặc điểm này.
Ba alen thường được gọi là A, B và O. A và B đều trội so với O, vì vậy một đứa trẻ có nhóm máu O phải được thừa hưởng alen O từ mỗi bố mẹ. Các alen A và B là đồng trội, vì vậy một người có nhóm máu AB được thừa hưởng alen A từ cha mẹ và alen B từ cha mẹ khác. Một đứa trẻ thừa hưởng hai alen A có nhóm máu A, trong khi một đứa trẻ thừa hưởng hai alen B có nhóm máu B.
Nhóm máu của một người được xác định bằng cách lấy mẫu máu và kiểm tra các kháng nguyên và kháng thể nhất định. Người có nhóm máu A có kháng nguyên A và kháng thể B. Các kháng thể này nhận biết và phá hủy các tế bào hồng cầu chứa máu không tương thích. Một người có nhóm máu B có B kháng nguyên và A kháng thể. Không có kháng nguyên A hoặc B ở những người nhóm máu O, nhưng có kháng thể A và B. Ngược lại, nhóm máu AB không có kháng thể A hoặc B nhưng lại có cả hai loại kháng nguyên.