先天性睾丸發育不全的形成可能是卵細胞在成熟分裂過程中,性染色體不分離,形成含有兩個X的卵子,這種卵子若與Y精子相結合即形成47,XXY受精卵。如果生精細胞在成熟過程中第1次成熟分裂XY不分離,則形成XY精子,這種精子與X卵相結合也可形成47,XXY的受精卵。一般認為大多數47,XXY的形成係卵子在成熟分裂過程中性染色體不分離所引起。
迄今發現本病染色體核型約有30餘種。絕大多數患者的核型為47,XXY,占全部病例的80%。大約有15%患者為有2個或更多細胞係的嵌合體,其中較為多見的是46,XY/47,XXY(約占7%)及46,XY/48,XXXY嵌合型,前者的臨床表現較典型的47,XXY輕微。另有1%患者核型為46,XX/47,XXY,但表型與典型的先天性睾丸發育不全患者無異。還有一些具有典型臨床表現的患者的核型是46,XX。
睾丸發育不全一般在發育期不容易被發現而診斷出來,如果提早做染色體分析則可明確診斷。此病患者往往體型較為高大,且雙側的睾丸體積較小,還可有乳房肥大的典型特征。孕期做宮內診斷是提早發現此病的重要方式。避免近親結婚也可防止此病發生。