Alcune decine di alterazioni cromosomiche, che avvengono durante la gravidanza, causano l'insorgere della craniostenosi. Ulteriori alterazioni sono ritenute la causa delle cosiddette "craniostenosi sindromiche". Nel 20% delle craniostenosi la causa è riscontrata nella mutazione di uno dei geni codificatori per uno dei tre fattori di crescita dei fibroblasti ("FGFR1", "FGFR2", "FGFR3"), mentre il gene "TWIST" è talvolta presente nei pazienti affetti dalla sindrome di Saethre-Chotzen.