El síndrome de Klinefelter se produce como resultado de un error aleatorio que hace que un niño nazca con un cromosoma sexual demás (en vez de ser XY, es XXY). De los 46 cromosomas humanos, hay dos que determina el sexo de una persona. En las mujeres, los dos cromosomas sexuales son X (escrito como XX). Los hombres tienen un cromosoma X y un cromosoma sexual Y (XY).
Muy a menudo, el síndrome de Klinefelter se produce debido a una copia extra del cromosoma X en cada célula (XXY). Copias adicionales de los genes en el cromosoma X puede interferir con el desarrollo sexual masculino y en la fertilidad. Algunos varones con síndrome de Klinefelter tienen solo en algunas células, el cromosoma X adicional (síndrome de Klinefelter mosaico). En raras ocasiones, una forma más grave de Klinefelter, puede ocurrir si un hombre tiene más de una copia extra del cromosoma X.
El síndrome de Klinefelter no es una enfermedad hereditaria. Más bien, el resultado adicional del cromosoma, es un error aleatorio que se produce durante la formación del óvulo o el espermatozoide, o después de la fecundación