SD هو اضطراب نفسي يتمتع بأعلى معدل وراثة، مما يمثل معدل توافق مرتفع (60-90٪) بين التوائم أحادية الزيجوت والعديد من جينات القابلية للإصابة.

قدرت الدراسات المبنية على البيانات السكانية نسبة وراثة اضطراب طيف التوحد بنسبة 80% أو أعلى تميزت العقود القليلة الماضية بتقدم هائل في مجال علم الوراثة ASD، مع تحديد العديد من الجينات وتغيرات عدد النسخ (CNVs) بواسطة المصفوفة الدقيقة ودراسات تسلسل الإكسوم الكامل. تشير التقديرات إلى أنه يمكن أن يكون هناك أكثر من 1000 جين، مع عدم وجود جين واحد مسؤول عن أكثر من 1-2٪ من الحالات.

القابلية الوراثية لاضطراب طيف التوحد غير متجانسة إلى حد كبير، مع مجموعات متنوعة من الأليلات منخفضة المخاطر والمتغيرات الضارة النادرة (توجد في نسبة أقل في هذه الفئة من السكان).  ترتبط وراثة اضطراب طيف التوحد بكل من الاختلافات الموروثة الشائعة والنادرة، مما يؤدي إلى تأثيرات صغيرة وكبيرة، على التوالي  لقد تطور تحديد طفرات دي نوفو النادرة التي تتداخل مع وظيفة البروتين بشكل كبير على مر السنين.

يمكن تصنيف متغيرات دي نوفو على أنها طفرات مغلوطة، وهو تعديل مكتسب يؤدي فيه التغيير في نيوكليوتيد واحد إلى تكوين حمض أميني مختلف،أو كطفرات لا معنى لها، حيث يولد التغيير في نيوكليوتيد واحد كودون التوقف الذي يؤدي إلى إنتاج البروتين المقطوع.

بالإضافة إلى هذه التعديلات، تم ربط القصور الوراثي لبعض الجينات، مثل CACNA1A وSHANK3 وSCN2A، باضطراب طيف التوحد. في هذا السيناريو، واحد فقط من الأليلات يعمل، مما يؤدي إلى جرعة بروتين غير كافية لضمان الوظيفة الخلوية الطبيعية.

قامت أكبر دراسة انتشار وراثي تستهدف طيف التوحد بتحليل إكسوم 11,986 مريضاً يعانون من هذا الاضطراب وكشفت أن الطفرات في جينات SCN2A وSYGAP1 وCHD8 هي الأكثر ارتباطًا بتطور اضطراب طيف التوحد، ولكن العديد من الجينات الأخرى ترتبط أيضًا بقوة بالتوحد.