(1)21三體型：染色體組的核型為47XX(或XY)十21，占90～95%。患兒染色體總數為47個(gè)，是由于多了一個(gè)小的端著(zhù)絲點(diǎn)染色體(屬于第21對)，這種現象稱(chēng)為三體性，因為有一對染色體變成了三個(gè)。母親年齡大于35歲時(shí)發(fā)生機率明顯增高(約為群體發(fā)病率的125倍)，雙親的染色體并無(wú)異常，也無(wú)家族史，所以認為是母親的配子(卵子)發(fā)生染色體不分離的結果。約1/5病例由父親染色體不分離所致。在一卵性雙胎時(shí)，如果一個(gè)是21三體綜合征，則在另一個(gè)孩子100%也是21三體綜合征。而在二卵性雙胎時(shí)，二兒同是21三體綜合征的機會(huì )只有30%。

　　(2)易位型：少數病例的染色體總數為46個(gè)，21號染色體仍具有三體性的特征，同時(shí)還伴有其他染色體的畸變。有幾種不同情況：

　　1)D/G易位：缺少了一個(gè)14號染色體，增添了一個(gè)新的染色體，后者是由一個(gè)21號與一個(gè)14號染色體相互易位而連接成一個(gè)新的14/21染色體。此染色體保留了14、21號染色體絕大部分的遺傳物質(zhì)，所以實(shí)際上此患兒的細胞內仍為3個(gè)21號染色體(三體性)，染色體組核型為46XX(或XY) 21，t(Dq21q)。此類(lèi)患兒占2%，其母親外表正常，但其細胞的染色體數為45個(gè)，其中有一個(gè)是14/21染色體。患兒的姨母及姨表兄妹可能同患此病。

　　2)G/G易位：①21與22號染色體易位，形成一個(gè)21/22染色體，可能是由患者的父親所遺傳的;②兩個(gè)21號染色體所連接成的一個(gè)等臂染色體，還有一個(gè)正常的21號染色體，如母為攜帶者，其子代100%為患兒。染色體組核型為46XX(或XY) 21，此種病兒占2%。

　　(3)嵌合體型：占1%～2%，染色體組核型為47XX(或XY) 21/46XX(或XY)。較少見(jiàn)，病兒細胞內染色體各有不同，有的為46，有的為47或45個(gè)。此型主要是受精卵在卵裂期發(fā)生差錯所致。有些21三體征患者的父母表現型正常，而具有一個(gè)21三體的嵌合體，母親為嵌合體者占大多數，父親較少。如果一個(gè)家庭中出現2個(gè)以上21三體征，可能與其父母為嵌合體型有關(guān)。