Down Syndrome disebabkanadanya kelainan pada perkembangankromosom. Kromosom merupakan serat khusus yang terdapat pada setiapsel tubuh manusia dan mengandung bahan genetik yang menentukan sifat-sifat seseorang. Pada bayi normalterdapat 46 kromosom (23 pasang) dimana kromosom nomor 21 berjumlah2 buah (sepasang). Bayi dengan penyakit down syndrome memiliki 47kromosom karena kromosom nomor 21 berjumlah 3 buah. Kelebihan 1 kromosom(nomor 21) atau dalam bahasa medisnya disebut trisomi-21 ini terjadi akibat kegagalan sepasang kromosom 21 untuk saling memisahkan diri saat terjadi pembelahan. Trisomi21 menyebabkan fisik penderita down syndrome tampak  berbeda dengan orang-orang umumnya. Selain ciri khas pada wajah, mereka jugamempunyai tangan yang lebih kecil, jari-jari pendek dan kelingking bengkok.Keistimewaan lain yang dimiliki oleh penderita down syndrome adalah adanya garismelintang yang unik di telapak tangan mereka. Garis yang disebut simiancrease ini juga terdapat di kaki mereka, yaitu antara telunjuk dan ibu jari mereka yang berjauhan(sandal foot).