性取向的形成涉及基因、激素、环境等多因素交互作用，并非单一基因决定。
双胞胎研究表明同卵双胞胎性取向一致性高于异卵双胞胎，提示遗传可能占30%-50%影响因素。特定基因如Xq28区域、SLC6A4基因可能与男性同性恋倾向相关，但尚无决定性证据。目前基因检测无法预测性取向，遗传研究更多用于理解生物多样性而非干预。
胎儿期雄激素暴露程度可能影响性别认同和性取向发展。女性先天性肾上腺增生症患者因雄激素过高，出现同性恋倾向比例略高；男性雌激素受体异常者也可能出现取向变化。这些案例仅说明激素可能参与调节，并非绝对因果关系。
下丘脑前部INAH3核团体积在同性恋男性中与异性恋女性相似，胼胝体形态也存在群体差异。这些神经解剖学特征可能是先天发育结果，也可能是后天行为塑造，目前无法作为性取向判断标准。
出生顺序效应显示每多一个兄长，男性成为同性恋概率增加33%，可能与母体免疫反应有关。童年经历、文化背景等会与生物因素产生复杂互动，但不存在"后天塑造取向"的明确证据，更非心理疾病或选择结果。
现代心理学将性取向视为连续光谱而非二元分类。禁止试图通过扭转治疗改变取向，这类操作可能引发焦虑抑郁。支持性环境更利于不同取向者心理健康，法律保障和反歧视政策比生物学研究更具现实意义。
日常摄入富含Omega-3的食物如深海鱼有助于神经系统健康，规律运动可调节压力激素水平，这些方式能促进整体心理健康但不会改变性取向。性取向作为人类多样性的一部分，重点应在于消除偏见而非寻找"原因"，任何形式的强制干预都违背医学伦理。建立包容的社会环境，尊重个体差异，才是处理性取向议题的核心方向。