胎儿畸形的原因有多种。据相关研究，约20% - 25%的胎儿畸形与遗传因素有关，比如染色体异常，像21 - 三体综合征（唐氏综合征）就是常见的由染色体数目异常导致的胎儿畸形。
遗传因素相关
染色体异常： 除了21 - 三体综合征，还有18 - 三体综合征、13 - 三体综合征等，都是由于胎儿染色体数目或结构发生改变引起的畸形。染色体异常可能是父母生殖细胞在形成过程中发生突变，或者受精后胚胎发育过程中染色体分裂异常导致。单基因遗传疾病： 某些单一基因发生突变也会引发胎儿畸形，比如地中海贫血等，这类疾病有家族遗传倾向，突变的基因从亲代遗传给子代，从而影响胎儿正常发育。
环境因素影响
化学物质接触： 孕妇长期接触某些化学物质，像铅、汞、苯等。例如在油漆厂工作的孕妇，长期接触油漆中的有害化学物质，就会增加胎儿畸形的风险。还有一些农药，如有机磷农药，孕妇接触后也可能影响胎儿正常发育。辐射暴露： 孕期接受过高剂量的辐射，比如在放射科工作且未做好防护的孕妇，或者接受过胸部X光透视等辐射检查时剂量过高，都可能导致胎儿畸形。一般来说，孕妇腹部受到超过一定剂量的辐射，就可能干扰胎儿细胞的正常分裂和分化。
母体自身因素作用
疾病影响： 孕妇在怀孕前或孕期患有某些疾病也会增加胎儿畸形风险。比如孕妇患有糖尿病，若血糖控制不佳，在怀孕早期高血糖环境可能影响胎儿器官发育，导致心血管、神经系统等方面出现畸形。还有孕妇感染风疹病毒，在怀孕早期感染风疹，胎儿患先天性心脏病、白内障等畸形的概率会明显升高。营养缺乏： 孕期母体缺乏重要营养素也会造成胎儿畸形。例如缺乏叶酸，怀孕早期缺乏叶酸会使胎儿神经管畸形的发生率显著增加，像无脑儿、脊柱裂等神经管畸形就与叶酸缺乏关系密切。另外，缺乏维生素A等营养素也可能对胎儿发育产生不良影响。