Como os autossomas, os cromossomas sexuais contêm uma variedade de genes necessários para a função normal do corpo. Quando uma mutação em um desses genes resulta em déficits biológicos, o transtorno é considerado ligado ao sexo.

Mutações no cromossoma Y são chamadas de “Y-linked” e só afetam os machos, uma vez que só eles carregam uma cópia desse cromossoma. Mutações no relativamente pequeno cromossoma Y podem ter impacto na função sexual masculina e características sexuais secundárias. A infertilidade do cromossoma Y é uma doença que afeta a produção de espermatozóides, causada por deleções das regiões do fator de azoospermia (AZF) do cromossoma Y. No geral, os transtornos Y-linked são passados apenas de pai para filho; no entanto, como os machos afetados normalmente não são pais de crianças sem tecnologias reprodutivas assistidas, a infertilidade do cromossoma Y não é tipicamente transmitida aos descendentes.

Distúrbios X-linked podem ser dominantes ou recessivos. Distúrbios X-linked dominantes são o resultado de uma mutação no cromossoma X que pode afetar machos ou fêmeas. No entanto, alguns distúrbios, incluindo a síndrome do X frágil, afetam os machos mais severamente do que as fêmeas, provavelmente porque os machos não têm uma segunda cópia normal do cromossoma X. A síndrome do X frágil é caracterizada por uma ampla gama de problemas de desenvolvimento, incluindo deficiências de aprendizagem. A hipofosfatomia X-linked é outra condição X-linked dominante que se manifesta em uma forma de Raquitismo resistente à vitamina D.

Para uma mutação recessiva causar déficits biológicos, ambas as cópias de um cromossoma devem estar mutadas. Como resultado, as fêmeas precisam receber dois cromossomas X mutantes para apresentar um distúrbio X-linked. Em contraste, os machos são afetados se o seu único cromossoma X carregar a mutação. Como resultado, os machos são afetados mais frequentemente por condições X-linked recessivas, incluindo daltonismo, distrofia muscular de Duchenne, e hemofilia.