En gen är en del av DNA molekylen (deoxiribonukleinsyror) vilken producerar ett specifikt äggviteämne (protein).  DNA är en lång kedja (polymer) som består av parvisa nucleotider som ger upphov till den karaktäristiska ”dubbel helixen”. En nukleotid består av en bas (i DNA är det adenine, guanin, cytosin eller thymin) som är kopplade till en socker molekyl (deoxyribose) och en fosfat grupp som utgör den sammanhållande kedjan i DNA molkylen. Baserna förekommer alltid parvis på så sätt att om adenin finns på de ena delen av den dubbla helixen är det en guanin som finns på den andra delen och på motsvarande sätt förhåller det som med cytocin och tymin. Den genetiska informationen finns i DNA molekylen i form av tre baspar som avläses i en följd och motsvarar en aminosyra. Genom att läsa utmed DNA molekylen tre baspar i taget och koppla samman de bildade aminosyrorna fås äggviteämnen. DNA molekylen ligger i kromosomerna som på ett pärlband och det kan vara långt mellan pärlorna.

Människor är diploida. Detta innebär att så gott som alla kroppens celler har två kopior (även kallade alleler) av varje gen. Dessa finns i kromosompar 4 varav den ena är nedärv från fadern och den andra från modern. En vanlig cell från människan innehåller 23 kromosompar.

HS är en ärftlig sjukdom som orsakas av en mutation i en gen (HS-genen) som finns i alla kroppens celler som utvecklats efter befruktningen.  I samband med att äggceller och spermier bildas halveras antalet kromosomer så varje könscell har 23 kromosomer. Det är slumpen som avgör om den kromosom som hamnar i en speciell spermie eller i ett speciellt ägg kommer att ha den kopian av genen som innehåller mutationen för HS. Det är också slumpen som avgör vilken spermie som befruktar vilket ägg. HS är en autosomal ärftlig sjukdom. Det betyder att genen inte ligger i någon av de kromosomer som har med könet att göra vilket innebär att sjukdomen drabbar män lika ofta som kvinnor.

HS är en dominant ärftlig sjukdom. Detta betyder att endast en avvikande kopia (allel) behöver finnas i genen för att individen skall bli sjuk och den kopian kommer från den sjuka föräldern. Med andra ord dominerar den muterade HS kopian av genen över den normala kopian av genen. I ett familjträd innebär det att sjukdomen nedärvs utan avbrott från generation till generation.

De flesta människor med HS är heterozygota. Detta innebär att de har olika kopior av genen: en kopia med normal funktion från den friska föräldern och kopia med avvikande funktion från den sjuka föräldern. I mycket sällsynta fall när bägge föräldrarna har sjukdomen, kan ett barn få två kopier av genen med avvikande funktion (en från varje förälder).

1993 upptäcktes att genen som ger HS finns i det fjärde kromosomparet. Den kodar för ett äggviteämne som kallas för Huntingtin (Htt). I en del av HS genen finns det flera sekvenser om tre nukleotider, cytosin-adenin-guanin (CAG), vilken upprepas ett flertal gånger (dvs.CAG-CAG-CAG-CAG...).  Detta fenomen kallas för en ”trinucleotid repetition”. Enligt den genetiska koden, kodar trinukleotid CAG koden för aminosyran glutamin. Alltså formar en sekvens av CAG repetitioner en glutamin kedja eller en ”polyglutamin”.

En trinukleotid repetition med upp till 35 CAG anses vara normalt. När HS genen har fler än 40 CAG repetitioner, orsakar förändringen av huntingtin proteinet alltid sjukdomen hos en individ som lever normal länge. Den direkta orsaken till HS är att det finns flera triukleotid repetitioner än normalt. Det finns flera andra sjukdomar som beror på en liknande genetisk förändring.