唐氏综合征主要是由染色体异常导致的，具体来说是人体第21号染色体多了一条，也就是出现了三体现象。据统计，唐氏综合征的发生与孕妇的年龄密切相关，一般来说，孕妇年龄越大，胎儿患唐氏综合征的风险越高，比如35岁以上孕妇生育唐氏综合征患儿的概率会明显增加。
一、孕妇自身因素
母亲卵子异常： 在卵细胞形成过程中，如果第21号染色体发生不分离现象，就容易导致胎儿多一条21号染色体。随着女性年龄增长，卵子老化，发生染色体不分离的概率会逐渐升高。例如，25岁以下女性生育唐氏综合征患儿的概率约为1/1300，而35岁时则上升到1/350左右，40岁时可达1/100，45岁时甚至高达1/30。母亲接触有害物质： 如果孕妇在孕期接触了如射线、化学毒物（像苯、甲醛等），可能会增加胎儿染色体异常的风险，进而引发唐氏综合征。比如长期处于含有高浓度化学污染物的环境中工作或生活的孕妇，胎儿出现染色体异常的几率会比正常环境下的孕妇高。
二、父亲精子因素
父亲精子异常： 父亲的精子在形成过程中，第21号染色体也可能出现不分离等异常情况。虽然父亲年龄对精子影响相对母亲较小，但也不是完全没有影响，随着父亲年龄增加，精子发生染色体突变的概率也会有一定程度的上升，从而增加胎儿患唐氏综合征的风险。
三、遗传因素相关
家族遗传倾向： 虽然大部分唐氏综合征是由于偶然的染色体变异导致，但如果家族中有过唐氏综合征患儿生育史，那么再次生育唐氏综合征患儿的风险会比普通人群高一些。不过这种遗传因素导致的情况相对较少，多数还是散发的染色体异常情况。