Jest on spowodowany obecnością dodatkowego chromosomu X u mężczyzn: mają wtedy 47 chromosomów zamiast 46; ich kariotyp zapisuje się jako 47,XXY. Kariotyp ten występuje u jednego na 600-800 noworodków płci męskiej; jest to schorzenie sporadyczne. Chłopcy z tym zespołem wyglądają i rozwijają się normalnie, ich zewnętrzne narządy płciowe są anatomicznie normalne. Dopiero w okresie pokwitania zauważa się brak normalnego rozwoju zewnętrznych cech płciowych oraz wzrost wyższy niż u rówieśników. Mężczyźni z zespołem Klinefeltera są z reguły niepłodni – jest to najczęstsza wada chromosomowa powodująca niepłodność u mężczyzn.
ZMIANY STRUKTURALNE CHROMOSOMU Y
Niektóre specyficzne przełamania i mikroskopijne ubytki chromosomu Y powodują zaburzenia w normalnym rozwoju plemników. Badania chromosomów oraz specjalistyczne badania chromosomu Y powinny być wykonywane u każdego mężczyzny z obniżoną płodnością. Mężczyźni z takimi wadami mają normalne wewnętrzne i zewnętrzne narządy płciowe.
ZABURZENIA PRODUKCJI HORMONÓW
Genetycznie uwarunkowane zaburzenia produkcji hormonów działających na jądra zaobserwowano zarówno w podwzgórzu mózgu, jak i w przysadce mózgowej. Mogą one powodować obniżenie płodności lub niepłodność. Różne typy tych zaburzeń są dziedziczone recesywnie, dominująco lub sprzężone z płcią. Zespół Kallmana to zespół obejmujący zaburzenia pracy przysadki mózgowej, brak zmysłu powonienia, obniżoną płodność i zaburzenia w rozwoju płciowym. Występuje u jednego mężczyzny na osiem tysięcy. Większość przypadków zespołu Kallmana to jedyne przypadki w rodzinie, lecz może on być także dziedziczony dominująco. Istnieją co najmniej cztery typy zespołu Kallmana wywołane mutacjami różnych genów.