Формирование половых органов определяется генетическими, гонадными и гормональными факторами, и в норме дифференцировка их завершается к исходу 12 недель беременности.
Зародыш образуется при слиянии яйцеклетки и сперматозоида, имеющих половинный (гаплоидный) набор хромосом. Кроме 22 аутосом, зародышевая клетка содержит одну половую хромосому - яйцеклетка всегда содержит довольно крупную Х-хромосому, а сперматозоид - либо Х-хромосому, либо маленькую Y -хромосому. При слиянии ядер зародышевых клеток возникает набор из 22 пар аутосом и двух половых хромосом. Если это две Х-хромосомы, возникает набор XX, дающий начало женской особи, при наличии Х- и Y -хромосом - набор XY, дающий начало мужской особи.
Хромосомные аномалии могут возникать на различных этапах. В процессе деления клеток зародышевого ряда хромосомы могут неравномерно распределиться между дочерними клетками, в результате в гаплоидном наборе будет содержаться не одна половая хромосома, а две или ни одной. Половая хромосома может выпасть при оплодотворении. Наконец, уже после оплодотворения может произойти неправильное распределение половых хромосом при делении зародыша, так что возникают две линии клеток, различные по хромосомному составу. Могут быть качественные особенности хромосом - потеря части хромосомы, неправильное удвоение ее при делении клетки и т. д. Таким образом, хромосомные аномалии заключаются либо в нарушении нормального числа половых хромосом в клетке, либо в неправильной структуре одной из них.
Если в зародышевой клетке есть только Х-хромосомы, развитие гонады происходит в женскую сторону, если же в клетке есть Y -хромосома, то - в мужскую, но для нормального развития гонад требуется нормальный набор хромосом, и отсутствие одной из них или наличие лишних хромосом почти всегда приводят к патологии. После двух недель развития все Х-хромосомы в ядрах зародыша, кроме одной, биологически инактивируются и, располагаясь на периферии ядра, сильно окрашиваются ядерными красками. Такое тельце размером около 1 мк, называемое половым хроматином, обычно определяется в клетках эпителия слизистой щек или в виде «барабанных палочек» в ядрах сегментоядерных нейтрофилов, оно в норме имеется у женщин и отсутствует у мужчин.
На 5-6-й неделе развития в поясничной области зародыша начинается образование гонады, и туда к этому времени проникают гоноциты (будущие зародышевые клетки). Гонады образуются из целомического эпителия (корковый слой) и мезонефритических элементов (мозговой слой). Если клетки зародыша содержат Y -хромосому, то развитие идет в сторону мозгового слоя, в нем образуются семенные канальцы, а из межканальцевых элементов - лейдиговские клетки. При отсутствии X -хромосомы перевес получает корковый слой, образующий фолликулы. На 7-й неделе развития в зародыше закладываются вольфовы и мюллеровы протоки, из которых позднее формируются внутренние половые органы. Эмбриональное яичко вырабатывает два нестероидных инкрета - один из них вызывает развитие вольфовых протоков (из них возникают эпидидимис, семявыносящий проток и семенные пузырьки); другой вызывает атрофию мюллеровых производных. При отсутствии яичек (у женской особи или при полном отсутствии гонад) вольфовы протоки атрофируются, а мюллеровы развиваются и образуют матку, трубы и верхнюю часть влагалища. Эти процессы завершаются на третьем месяце развития. В это время формируются наружные половые органы, которые у зародышей любого пола закладываются в виде урогенитального синуса и полового бугорка, кзади которого располагаются уретральные складки и мошоночные валики. Если в зародыше имеется достаточно андрогенов (в норме образуемых яичком, а при патологии и корой надпочечников, либо попадающих из организма матери), то половой бугорок формирует половой член, а срастающиеся складки - мошонку. Если количество андрогенов невелико (точнее - этот порог неизвестен), то половой бугорок сохраняется в виде клитора, уретральные складки образуют малые, а мошоночные - большие половые губы, из урогенитального синуса формируется нижняя часть влагалища. После завершения процесса формирования гениталий избыток андрогенов у женского плода может привести к гипертрофии клитора, но не к другим нарушениям строения гениталий.
Психосексуальная направленность формируется к возрасту 2 лет и зависит от социального окружения и воспитания. Решающим при этом оказывается то, считается ли ребенок мальчиком или девочкой, что зависит от диагноза пола, установленного при рождении на основании вида наружных гениталий. Если вид наружных гениталий неопределенный, ребенок вырастает с такой психосексуальной направленностью, какая соответствует его паспортному полу. Ввиду этого пол ребенка всегда должен быть определенно установлен не позднее чем к двум годам жизни.