La sindrome pare essere associata ad alterazioni a carico del cromosoma 3 e del cromosoma 18. Una forma particolare della sindrome di Seckel è correlata a una mutazione sul braccio lungo del cromosoma 3, a livello dei loci 22.1-24, dei geni che codificano per una tipologia di serina-treonina proteinchinasi la cui alterazione può anche essere responsabile di una forma di atassia-teleangectasia. Questo gene è fondamentale nei meccanismi di riparazione del DNA, dunque la sua alterazione provoca le sindromi in questione.