性取向的形成与基因存在一定关联，但并非唯一决定因素。目前研究认为性取向可能受遗传因素、激素水平、大脑结构、社会环境及心理发展等多维度影响，其中基因贡献率约为30%-50%。主要影响因素包括X染色体q28区域基因变异、孕期母体激素暴露差异、下丘脑结构差异、童年成长环境及个体自我认同发展等。
双生子研究表明同卵双胞胎性取向一致性显著高于异卵双胞胎，提示遗传物质的作用。X染色体q28区域、第7/8/10号染色体特定基因位点与男性同性恋倾向存在统计学关联，这些基因可能通过影响神经系统发育发挥作用。但尚未发现单一"同性恋基因"，遗传模式呈现多基因微效特征。
男性同性恋者下丘脑前部INAH3核团体积更接近异性恋女性，听觉皮层对特定声音的反应模式也存在性别交叉特征。胎儿期雄激素暴露水平异常可能导致大脑性别分化偏移，动物实验证实产前激素环境会改变后代性行为模式，这些神经结构差异可能构成生物学基础。
母体妊娠期应激反应导致的皮质醇升高，或糖尿病等代谢疾病引起的激素环境变化，可能干扰胎儿性腺激素的正常作用。男性食指与无名指长度比2D：4D作为产前睾酮暴露的生物学标记，在同性恋群体中呈现女性化趋势，提示胚胎期性激素编程的作用。
DNA甲基化等表观遗传修饰可能介导环境因素对性取向的影响。某些甲基化标记能跨代传递，解释家族聚集现象却不遵循经典遗传规律的现象。表观遗传调控可能改变与性行为相关的基因表达，这种动态修饰受营养、压力等环境因素调节。
童年性别非典型行为如男孩偏爱洋娃娃与成年后同性恋倾向存在相关性，个体在青春期对自身特质的认知整合过程尤为关键。文化环境对性少数群体的接纳程度会影响个体的身份认同发展，但社会因素更可能影响性取向表达而非根本成因。
保持均衡饮食有助于神经系统发育，深海鱼类富含的ω-3脂肪酸可能支持大脑功能优化。规律运动能调节压力激素水平，瑜伽等身心练习可促进自我接纳。建议父母避免对儿童性别表达进行刻板限制，营造开放包容的家庭环境。若出现性身份认同困扰，可寻求专业心理咨询而非试图"矫正"，国内外主要心理学组织均确认性取向不可通过外力改变。最新研究显示社会支持度与性少数群体心理健康呈显著正相关，提倡用科学态度理解人类性取向的多样性。