La afección es congénita, pero algunas formas se pueden adquirir posteriormente en la vida, principalmente en las mujeres. Se desconoce la causa genética exacta, con más de 25 genes/alelos diferentes que han sido encontrados causando casos del síndrome de Kallmann. La causa raíz es el fracaso de la glándula hipotálamo para liberar GnRH con el fin de que la glándula pituitaria para liberar las hormonas LH y FSH correctamente. Es la ausencia de HL y FSH lo que causa la infertilidad y la falta de pubertad. El hipotálamo puede fallar en liberar GnRH ya sea porque carece de las células nerviosas correctas para hacerlo o porque el mecanismo de sincronización no funciona correctamente, lo que significa que la GnRH no se libera de la manera correcta para que la glándula pituitaria pueda responder.