Nel periodo fetale già dal quarto mese di gravidanza si sviluppa nel nascituro la vascolarizzazione della retina. Tale formazione di vasi sanguigni risulta essere molto sensibile alla quantità di ossigeno erogata artificialmente e a quella presente nell'aria. In rari casi si è riscontrata in alcuni pazienti affetti da ROP una mutazione del gene NDP, che normalmente è associato alla più temibile Sindrome di Norrie.