Методы селекционной работы с луком известны — это отбор массовый, групповой и индивидуальный. При отборе берут такие растения, которые выделяются комплексом или несколькими положительными признаками и свойствами по сравнению с существующими сортами.
В синтетической селекции большое значение имеет Метод гибридизации, при этом наиболее ответственным моментом является правильный подбор пар, что находится в тесной связи с направлением селекционной работы. Для правильного подбора родительских пар при скрещивании большое значение имеет изучение биологии родительских форм, что особенно важно при селекции лука на скороспелость, лежкость и зимостойкость. Поэтому знание этапов развития и фаз роста, а также отношение родительских пар к факторам среды является залогом успеха селекции нового сорта.
Последние годы в селекции лука получила распространение отдаленная гибридизация, главным образом с такими дикорастущими видами, как лук Вавилова и Ошанина. Гибриды репчатого лука с этими видами способствуют получению более устойчивых форм к пероноспорозу, шейковой гнили и желтой карликовости. За счет увеличения гибридных луковиц повышается и урожайность.
За последнее десятилетие в нашей стране получило распространение новое направление в селекции репчатого лука — создание стерильных линий лука и получение на их основе гетерозисных гибридов. В основе этого метода лежит выявление отдельных растений, обладающих мужской цитоплазматической стерильностью, и закрепление этого признака в виде селекционной стерильной линии.