Ưu thế lai là hiện tượng cơ thể lai (thường là đời thứ nhất sau đời bố mẹ) xuất hiện những phẩm chất ưu tú, vượt trội so với bố mẹ, chẳng hạn như có sức sống cao hơn, sinh trưởng nhanh, phát triển mạnh, chống chịu bệnh tật tốt, năng suất cao, thích nghi tốt. Ưu thế lai biểu hiện trong lai khác thứ, lai khác dòng và rõ nhất là trong lai khác dòng. Ưu thế lai thường được biểu hiện cao nhất ở đời đầu rồi sau đó giảm dần do ở các thế hệ sau mức độ dị hợp giảm dần.
Để tạo ưu thế lai ở giống vật nuôi, chủ yếu người ta dùng phép lai kinh tế tạo ra giống thương phẩm. Để tạo ưu thế lai ờ thực vật (giống cây trồng), chủ yếu người ta dùng phương pháp lai khác dòng bằng cách tạo hai dòng tự thụ phấn rồi cho chúng giao phấn với nhau. Phương pháp này được sử dụng rộng rãi ở ngô, đã tạo được nhiều giống ngô lai có năng suất cao hơn từ 25-30% so với giống nền chẳng hạn như giống ngô Bai-oxide (Bioseed) 9698.