Down sendromunun, orta ve ağır zeka geriliğinin yaklaşık %10'unu oluşturduğu tahmin edilmektedir. Hastaların belirgin yüz özellikleri (gözlerin iç köşelerinde yukarı doğru eğimli kalın epikantal kıvrımlar) nedeniyle, bu durum genellikle halk arasında konjenital imbecillik olarak adlandırılır, ancak uzmanlar bu terimi tam olarak onaylamamaktadır.Down sendromunun diğer yaygın fizyolojik özellikleri arasında kalp anomalileri, dilin dışarı çıkması, yüzün dolgunluğu, uzuv deformiteleri, kısa boy ve ilerleyici obezite sayılabilir. Zihinsel engellilik derecesi bireyler arasında önemli ölçüde farklılık gösterir, ancak çoğu orta derecede zihinsel engelliliktir. Bununla birlikte, 1970'lerde Down sendromlu okul öncesi çocuklara yönelik eğitim programlarının yaygınlaşmasıyla, giderek artan sayıda çocuk hafif zihinsel engelliliğe karşılık gelen IQ seviyelerine ulaşmıştır.
Esasen üç tür Down sendromu vardır. Birincisi, trizomi 21'dir (en yaygın tür). Bu çocuklarda, normalde iki olan 21. kromozomun üç kopyası vardır, bu da trizomi durumuna yol açar. İkincisi, bazı hücrelerin ekstra kromozomlara sahipken diğerlerinin sahip olmadığı gelişimsel anormalliklerin neden olduğu mozaik sendromdur.Üçüncüsü ise translokasyon Down sendromudur. Bu durum, 21. çiftten gelen ekstra kromozomun, tamamen veya kısmen başka bir kromozom çiftine bağlanmasıyla ortaya çıkar. Bir çocuğun Down sendromuna yakalanma olasılığı, annenin yaşından önemli ölçüde etkilenir. 20 yaşın altında veya 40 yaşın üzerinde kadınlardan doğan çocuklar bu hastalıktan daha fazla etkilenir (özellikle 40 yaşın üzerindekiler).Örneğin, Down sendromlu bir çocuk sahibi olma riski 20-30 yaş arası kadınlarda 1/1.300, 30-34 yaş arası kadınlarda 1/600, 35-39 yaş arası kadınlarda 1/300 ve 40-44 yaş arası kadınlarda 1/80'dir.Bu nedenle, doktorlar bazen yaşlı kadınlara hamilelik sırasında amniyosentez yaptırmalarını ve fetüsün Down sendromu veya diğer kromozom anomalileri olup olmadığını belirlemelerini önerir. Son zamanlarda, bazı araştırmacılar anne yaşı dışındaki faktörlerin de Down sendromuna katkıda bulunabileceğini öne sürmüştür. Bu faktörler arasında baba yaşı, aşırı radyasyona maruz kalma ve bazı viral enfeksiyonlar sayılabilir.
Fenilketonüri, vücutta yaygın gıdalarda bulunan bir madde olan fenilalanini tirozin haline dönüştüremeyince ortaya çıkar. Vücutta aşırı fenilalanin birikimi, beyin gelişiminde anormalliklere yol açar. Günümüzde, yenidoğanlar doğumdan sonraki ilk birkaç gün içinde fenilketonüri taramasından geçirilebilir: birçok eyalet, bebeklerin hastaneden taburcu edilmeden önce bu taramadan geçmelerini zorunlu kılmaktadır.Bebeklikten erken çocukluk dönemine kadar beslenmedeki fenilalanin düzeylerinin sürekli izlenmesi, zihinsel engelliliği önler. Ciddi bozuklukları önlemek için tedavi bebeklik döneminde başlamalıdır. Uzmanlar, zamanında müdahalenin ötesinde, ebeveynlerin fenilketonüri geni açısından taranmasına giderek daha fazla odaklanmaktadır.İki fenilketonüri taşıyıcısının evlenme olasılığı son derece düşük olsa da, böyle bir durum ortaya çıkarsa, genetik danışmanlık çok faydalı olacaktır. Fenilketonüriye benzer şekilde, Tay-Sachs hastalığı da her iki ebeveynin gen taşıyıcısı olması durumunda ortaya çıkar. Bu durum ilerleyici beyin hasarına neden olur ve sonunda ölümcül sonuçlar doğurur.Artık taşıyıcıları tespit etmek için tanı yöntemleri mevcuttur. Ayrıca, hamilelik sırasında amniyosentez yoluyla prenatal tanı konulabilir. Bu nedenle, genetik faktörlerin neden olduğu zihinsel engellilik tamamen önlenebilir. Hamile kadınlar, çocuklarının iyiliği için taramayı ihmal etmemelidir.