該病表現為X性聯顯性遺傳，主要是由于位于X染色體上的 PHEX 基因的突變，導致腎小管回吸收磷減少所致。 [1]
包括近端腎小管回吸收磷和由25-(OH)D，轉換為1,25-(OH)2D3兩方面的缺陷，造成血磷降低，在0.65～0.97mmol/L(2～3mg/dl)，尿磷排除增多，鈣磷乘積多在30以下，骨質不易鈣化。在動物實驗已證實血清1,25-(OH)2D3水平低于正常，因患家族性低血磷癥的病人，持續低血磷，不能刺激1,25-(OH)2D3的合成。此外，單純采用口服磷替代治療，不能完全改善骨病，必須同時用1,25-(OH)2D3，治療才能糾正骨軟化。
男性患者只能將此病傳給女孩。女性患者可傳給男孩和女孩。女性患者較多，但癥狀輕，多數只有血磷低下而無明顯佝僂病骨骼變化。男性發病數低，但癥狀較嚴重。現已了解轉錄蛋白在染色體5上，本病的基因在Xp22.31～p21.3。偶見一些病例屬于常染色體隱性遺傳。亦有部分病例為散發性，并無家族病史。