Per quanto riguarda i fattori biologici, studi effettuati su popolazioni di gemelli hanno evidenziato che nei gemelli monozigoti (vale a dire generati dalla stessa cellula-uovo e, quindi, dotati dello stesso corredo genetico) la possibilità che si manifesti la disforia di genere in entrambi è più alta che nei gemelli eterozigoti (generati da due distinte cellule uovo e quindi dotati per il 50% dello stesso corredo genetico). Ciò suggerisce che i fattori genetici abbiano un ruolo nell'insorgenza della disforia di genere. Esistono, poi, numerose teorie che considerano l'influenza degli ormoni sessuali nell'insorgenza della disforia di genere.