"Пшеница является одним из первых растений, с которым были начаты работы по получению искусственных мутаций воздействием рентгеновский лучей, а позже и других ионизирующих излучений… искусственные мутации у пшеницы изучаются уже около сорока лет… Несмотря на это, ни одного сорта пшеницы, ни в одной стране мира таким способом не выведено" (П. П. Лукьяненко).
Критика доктрины "случайных мутаций". По мнению Лысенко изменения генов, "внутренних факторов", определяющих наследуемые признаки, должны были иметь определённые и вполне познаваемые причины. Доктрину вейсманистов о "случайных мутациях" он критиковал. Выступая на августовской сессии ВАСХНИЛ 1948 года, Лысенко говорил: "В общем, живая природа представляется морганистам хаосом случайных, разорванных явлений, вне необходимых связей и закономерностей. Кругом господствует случайность. Не будучи в состоянии вскрыть закономерности живой природы, морганисты вынуждены прибегать к теории вероятности и, не понимая конкретного содержания биологических процессов, превращают биологическую науку в голую статистику". Он подчёркивал, что "наука — враг случайностей" ("О положении…".; "Агробиология", стр. 579).
Частота изменений генов. Исходя из примеров селекционной практики, а также из представлений о приспособительном характере изменчивости, Лысенко утверждал, что изменения-мутации генов происходят достаточно часто. Он не соглашался с мнением лидеров вейсманистов его времени о чрезвычайной редкости мутаций. "Основное заблуждение генетиков <вейсманистов> состоит в том, что они признают несменяемость в длительном ряду поколений генов. Правда, они признают изменчивость гена через десятки и сотни тысяч поколений, но спасибо им за такую изменчивость" ("Спорные вопросы…", стр. 455; "Агробиология", стр. 196).
Преобразование яровой пшеницы в озимую. Лысенко утверждал, что, подбирая сроки осеннего посева для яровых злаков, можно в третьем поколении преобразовать их в озимые. То есть, изменением температурного режима можно направленно преобразовать наследственный признак яровость в озимость. Это своё теоретическое положение он подтвердил в ряде опытов, проводимых начиная с середины 1930-х гг., повторенных позже и другими исследователями, советскими и зарубежными. Основываясь на предложенной Т. Д. Лысенко методике, В. Н. Ремесло вывел ряд ценных сортов озимых пшениц. За эти работы В. Н. Ремесло был удостоен звания Героя Социалистического труда (дважды), лауреата Ленинской и Государственной премий, орденов и медалей СССР, а также наград других стран.
Вегетативная гибридизация. Ещё один пример направленного изменения наследственности давала, по Лысенко, вегетативная гибридизация — прививка одного растения на другом, при которой комбинированные признаки от обеих передавались в их семенном потомстве. На ряде экспериментальных данных, в том числе взятых из практики Мичурина, Лысенко показывал, что при определённых условиях создание таких гибридов возможно. Позже опыты с вегетативной гибридизацией, проведённые как сотрудниками Лысенко, так и независимыми исследователями других стран, подтвердили это положение. Поскольку в результате прививки изменялся характер получаемых растением питательных веществ, то её можно было рассматривать как изменение режима питания — "воспитание питанием". "Думаю, не будет большой ошибкой, если я скажу, что вегетативные гибриды — это гибриды, получаемые путем особого кормления. В самом деле, что такое прививка? Прививают черенок одной породы к другой породе, идёт обмен соками, пластическими веществами, вырабатываемыми этими двумя породами" ("Агробиология", стр. 288–289). Поскольку характер новых признаков при этом "воспитании" был до некоторой степени предсказуем, то такое изменение наследственности можно было считать направленным.
Наследование приобретённых признаков. Лысенко разделял мнение Ламарка, Дарвина, Мичурина, Бербанка о возможности наследования некоторых приобретенных телом признаков. Позицию вейсманистов, полностью отрицавших такое наследование, он считал ошибочной. "В споре, разгоревшемся в начале XX века между вейсманистами и ламаркистами, последние были ближе к истине, ибо они отстаивали интересы науки, тогда как вейсманисты ударялись в мистику и порывали с наукой" ("О положении…".; "Агробиология", стр. 552).
Следует иметь в виду, что "когда Лысенко и его последователи начали в 1930-х гг. <вновь> выдвигать идею наследования приобретённых признаков, ламаркизм не был реликтом прошлого. Хотя почти все генетики <вейсманисты> отвергали его, он был популярен среди палеонтологов и садоводов".
Вместе с тем, ламаркизм не играл в мичуринской биологии — вопреки "расхожему" мнению — главной роли. Её ключевой концепцией была возможность направленного изменения наследственных признаков с помощью изменения условий жизни организма. В частности, именно направленное изменение наследственных признаков, а вовсе не "ламаркизм", иллюстрировали наиболее известные достижения мичуринской биологии: преобразование яровых в озимые и вегетативная гибридизация. Т. Д. Лысенко вполне понимал и отмечал это различие: "Далеко не всякий учёный, признающий неотъемлемую роль внешних условий в эволюционном процессе растительного и животного мира, будет ламаркистом".
Отношение к законам Менделя. Лысенко признавал установленный Менделем и другими статистический закон 3:1 расщепления признаков у гибридов. "Существование отношения 3:1 получаемого, как это хорошо известно менделистам, из формулы 1:2:1 как усреднённой статистической величины, мы не отрицали и не отрицаем. Мы только говорим, что это закономерность статистическая, а не биологическая" ("Агробиология", стр. 275). Вместе с тем он отрицал универсальный характер этого отношения. В качестве примера не-менделевского расщепления он приводил вегетативную гибридизацию, при которой признаки потомков имели мозаичный вид.