Downin oireyhtymän arvioidaan muodostavan noin 10 % kaikista keskivaikeista tai vaikeista kehitysvammoista. Potilaiden erottuvien kasvonpiirteiden vuoksi – silmien sisäkulmissa on paksut epikanttitaudit, jotka aiheuttavat ylöspäin suuntautuvan silmien kulman – tilaa kutsutaan usein puhekielessä synnynnäiseksi imbesillisuudeksi, vaikka asiantuntijat eivät täysin hyväksy tätä terminologiaa.Muita yleisiä Downin oireyhtymän fysiologisia piirteitä ovat sydämen poikkeavuudet, ulkoneva kieli, pyöreät kasvot, raajojen epämuodostumat, lyhytkasvuisuus ja etenevä liikalihavuus. Älyllisen kehitysvammaisuuden aste vaihtelee huomattavasti yksilöiden välillä, mutta useimmat kuuluvat kohtalaiseen luokkaan. 1970-luvulla laajennettujen Downin oireyhtymää sairastavien esikoululaisten koulutusohjelmien ansiosta yhä useammat ovat kuitenkin saavuttaneet lievää älyllistä kehitysvammaisuutta vastaavan älykkyysosamäärän.
Downin oireyhtymää on pääasiassa kolmea tyyppiä. Ensimmäinen on trisomia 21 (yleisin muoto). Näillä lapsilla on kolme kopiota kromosomista 21 tavanomaisen kahden sijaan, mikä johtaa trisomiaan. Toinen on mosaiikkisyndrooma, joka johtuu epänormaalista kehityksestä, jossa joillakin soluilla on ylimääräinen kromosomi, toisilla taas ei.Kolmas on translokaatio-Downin oireyhtymä. Tämä tapahtuu, kun ylimääräinen kromosomi 21. parista kiinnittyy kokonaan tai osittain toiseen kromosomipariin. Äidin ikä vaikuttaa merkittävästi lapsen Downin oireyhtymän kehittymisen todennäköisyyteen. Alle 20-vuotiaiden tai yli 40-vuotiaiden naisten lapsilla on suurempi todennäköisyys sairastua (erityisesti jälkimmäisillä).Esimerkiksi riski saada Downin oireyhtymää sairastava lapsi on 1/1 300 naisilla, jotka ovat iältään 20–30-vuotiaita, 1/600 naisilla, jotka ovat iältään 30–34-vuotiaita, 1/300 naisilla, jotka ovat iältään 35–39-vuotiaita, ja 1/80 naisilla, jotka ovat iältään 40–44-vuotiaita.Tämän vuoksi lääkärit suosittelevat joskus iäkkäämmille naisille raskauden aikana tehtävää amniokenteesiä, jolla selvitetään, onko sikiöllä Downin oireyhtymä tai muita kromosomipoikkeavuuksia. Viime aikoina jotkut tutkijat ovat esittäneet, että Downin oireyhtymään voivat vaikuttaa myös muut tekijät kuin äidin ikä, kuten isän ikä, liiallinen säteilyaltistus ja tietyt virusinfektiot.
Fenyyliketonuria syntyy, kun keho ei pysty muuttamaan fenyylialaniinia – tavallisissa elintarvikkeissa esiintyvää ainetta – tyrosiiniksi. Fenyylialaniinin liiallinen kertyminen kehoon johtaa aivojen epänormaaliin kehitykseen. Nykyään vastasyntyneille voidaan tehdä fenyyliketonurian seulonta muutaman ensimmäisen päivän kuluessa syntymästä: monissa osavaltioissa jopa vaaditaan, että vauvoille tehdään tämä testi ennen kuin heidät päästetään kotiin sairaalasta.Jatkuva seuranta ja ruokavalion fenyylialaniinipitoisuuden hallinta vauvaiästä keskilapsuuteen asti voi estää älyllisen kehitysvammaisuuden. Tämän sairauden hoito on aloitettava vauvaiässä, muuten seurauksena voi olla vakava älyllinen kehitysvamma. Ajoissa tehtävän intervention lisäksi asiantuntijat keskittyvät yhä enemmän vanhempien seulontaan fenyyliketonuria-geenin varalta.Vaikka kahden fenylketonurian kantajan avioliiton todennäköisyys on erittäin pieni, tällaisessa tilanteessa geneettinen neuvonta olisi erittäin hyödyllistä. Fenylketonurian tavoin Tay-Sachsin tauti ilmenee, kun molemmat vanhemmat ovat geenin kantajia. Tämä sairaus aiheuttaa etenevää aivovaurioita ja on lopulta kuolemaan johtava.Nykyään on olemassa diagnostisia menetelmiä kantajien tunnistamiseksi. Lisäksi raskauden aikana voidaan tehdä sikiödiagnoosi amniokenteesin avulla. Siksi geneettisistä tekijöistä johtuva kehitysvammaisuus on täysin ehkäistävissä. Odottavat äidit eivät saisi laiminlyödä seulontaa lastensa vuoksi.