唐氏综合症主要是由染色体异常引起的，具体来说是人体第21对染色体多了一条，也就是21-三体综合征。据统计，孕妇年龄越大，胎儿患唐氏综合症的风险越高，比如35岁以上孕妇生出唐氏儿的概率会明显增加。
染色体异常因素
卵子异常： 在卵细胞形成过程中，如果减数分裂时21号染色体不分离，就可能导致卵细胞携带多余的一条21号染色体。比如，随着女性年龄增长，卵子老化，发生染色体不分离的几率会增加。精子异常： 男性精子形成过程中，21号染色体也可能出现不分离的情况，从而使精子携带异常的染色体。不过相比女性卵子，男性精子出现染色体不分离导致唐氏综合症的概率相对低一些。
遗传因素相关
家族遗传倾向： 虽然大部分唐氏综合症是偶然发生的染色体异常，但如果家族中有过唐氏综合症患儿，那么再次生育时，胎儿患唐氏综合症的风险会比普通人群高。不过这种遗传因素导致的情况相对较少，大多数还是散发的染色体异常情况。特定遗传背景： 某些特定的遗传基因背景可能会增加染色体不分离的风险，使得个体更容易出现21号染色体多一条的情况，但目前对于具体的相关遗传基因研究还在不断深入中。
环境因素影响
化学物质接触： 孕妇长时间接触一些化学物质，如苯、甲醛等，可能会影响生殖细胞的染色体稳定性，增加胎儿患唐氏综合症的风险。例如，在一些化学工业环境中工作的孕妇，接触这类有害物质的机会较多。辐射暴露： 孕妇受到过量的辐射，比如在放射科工作或者接受过不必要的放射性检查等，辐射可能会损伤生殖细胞的染色体，导致染色体异常，引发唐氏综合症。不过日常生活中一般的医疗检查辐射剂量较低，通常不会造成明显影响，但高剂量辐射则需要警惕。