Sono stati identificati diversi modi per cui l'mHTT può causare la morte cellulare. Questi includono: effetti sulle proteine chaperone, che aiutano le proteine a ripiegare e a rimuovere quelli mal ripiegate; interazioni con le caspasi, che rivestono un ruolo nel processo di rimozione delle cellule; l'effetto tossico della glutammina sulle cellule nervose; la menomazione della capacità di produzione di energia all'interno delle cellule; effetti sull'espressione di geni. Gli effetti citotossici della mHTT sono fortemente amplificati dalle interazioni con una proteina chiamata "Rhes", che si esprime principalmente nel corpo striato.