唐氏综合征属于遗传病范畴，但多数情况下并非直接遗传自父母。
唐氏综合征（又称21-三体综合征）属于染色体异常遗传病，并非传统意义上的单基因遗传病，其核心病因是患者第21号染色体多了一条，导致总染色体数目为47条（正常人为46条），这种染色体数目异常会引发全身多系统发育异常。
从遗传机制来看，其发生主要与亲代生殖细胞分裂异常相关，约95%的病例是卵子形成时，第21号染色体未正常分离（减数分裂不分离），形成含两条21号染色体的卵子，与正常精子结合后，受精卵便携带三条21号染色体；仅少数病例与精子异常或受精卵早期分裂异常有关。
唐氏综合征并非“家族遗传”主导的疾病，其多数患者的父母染色体正常，疾病发生更与母亲年龄密切相关（35岁以上孕妇卵子质量下降，染色体分离异常风险显著升高）。但在极少数情况下，若父母一方携带21号染色体平衡易位，可能通过遗传导致子女患病，这类情况具有家族遗传倾向。
