Интерес к изучению природных популяций обострился в последние 15—20 лет после появления биохимических методов исследования и лавинообразного нарастания числа работ по изучению неметрических вариаций.
А. С. Серебровский в 40-е годы в анализе проблем эволюции возвращается к понятию «фена». Начиная с 1950-х гг. это понятие неоднократно используется в работах датского ботаника и генетика А. Густафссона.
Дискретные признаки фенотипа исследуются в 60—70-е гг. с разных генетико-эволюционных и таксономических позиций все более интенсивно. Особенного успеха здесь добились антропологи, изучая распределение в популяциях человека наследственно обусловленных вариантов строения волос, зубов, папиллярных линий, особенностей крови и ряда других признаков (А. А. Зубов, 1979; Г. А. Хить, 1982). Палеонтологи, получив в руки обильный материал по так называемым «руководящим формам» беспозвоночных, важным для определения точного геологического возраста ископаемых образцов, вынуждены были также заняться учетом отдельных «простых» признаков (А. А. Олейников и др., 1973).
Встречаемость и распространение отдельных мутантных признаков в природных популяциях всегда служили основой популяционной генетики. Однако возникновение экологической генетики (Ford, 1953) подготовило почву для проникновения «генетического мышления» в зоологию и ботанику, экологию и биогеографию. Развитие в 40—50-е гг. микроэволюционного учения сделало такое проникновение неизбежным, а разработка английскими генетиками в 60—70-е гг. под руководством Г. Грюнберга, а затем Р. Берри учения об «эпигенетическом полиморфизме» дало в руки зоологов метод для учета неметрических, дискретных вариаций у различных видов животных. Эта концепция близка представлениям о фенетике популяций.
В 1973 г. была опубликована статья Н. В. Тимофеева-Ресовского и А. В. Яблокова «Фены, фенетика и эволюционное учение», и в том же году вышла книга Н. В. Тимофеева-Ресовского и др. «Очерк учения о популяции» с главой «Фенетика популяций». В этих работах были впервые сформулированы предмет, цели и методы фенетики популяций как нового направления исследований, лежащего на стыке генетики, с одной стороны, и классической зоологии и ботаники — с другой.