La coproporfiria ereditaria è causata da mutazioni del gene "CPOX", che codifica per il coproporfirinogeno ossidasi, enzima che, convertendo il coproporfirinogeno III in protoporfirinogeno-IX, è responsabile della sesta tappa della via di biosintesi dell'eme. Il gene "CPOX" è localizzato nel locus q11.2-q12.1 del cromosoma 3, ha 6 introni e 7 esoni e produce un mRNA di 2675 basi. È ereditato come tratto autosomico dominante, il che significa che il dimezzamento della quantità di enzima prodotto è sufficiente a generare le manifestazioni cliniche; ciononostante sono stati identificati pazienti omozigoti. Come altre porfirie acute, la coproporfiria ereditaria mostra una penetranza ridotta, ovvero non tutti gli individui che portano una mutazione patogenetica sono sintomatici.