唐氏综合症主要是由染色体异常引起的。正常人体细胞有23对染色体，而唐氏综合症患者的第21对染色体多了一条，也就是出现了3条21号染色体，这种情况被称为21-三体综合征，发生率约为活产婴儿的1/700~1/600。
染色体异常的具体情况
减数分裂不分离： 在卵细胞形成过程中，减数分裂时21号染色体不分离是常见原因。比如母亲年龄较大时，卵细胞老化，减数分裂发生差错的概率增加，就更容易出现21号染色体不分离的情况。据统计，母亲年龄大于35岁时，胎儿患唐氏综合症的风险明显升高。父源染色体异常： 父亲的生殖细胞在减数分裂时，21号染色体也可能发生不分离，不过父源染色体异常导致唐氏综合症的概率相对母源的要低一些。
其他相关因素
母亲妊娠时的环境因素： 母亲在妊娠期间接触一些化学物质，像苯、甲醛等，或者受到辐射，都可能增加胎儿患唐氏综合症的风险。但这种情况相对较少见，主要还是以染色体自身异常为主因。遗传因素： 虽然大部分唐氏综合症是散发的，但如果家族中有过唐氏综合症患儿，再次生育时风险会有所升高。不过这种遗传因素导致的唐氏综合症占比较小，绝大多数还是由于生殖细胞形成过程中的染色体不分离所致。总之，唐氏综合症主要是由于染色体异常，尤其是21号染色体多了一条引起的，母亲年龄、妊娠期间的环境等因素也会对其有一定影响，但染色体本身的异常是最根本的原因。