El síndrome de Apert se trasmite como un rasgo autosómico dominante, lo cual significa que basta con que sólo uno de los padres tenga la enfermedad para que sus hijos resulten afectados. Existen algunos casos de presentación espontánea en los que no existen antecedentes familiares. Este padecimiento es causado por mutaciones en un gen denominado receptor 2 del factor de crecimiento de fibroblastos.

Esta mutación hace que algunas de las suturas óseas del cráneo se cierren prematuramente (craniosinostosis), lo que ocasiona un crecimiento asimétrico de la cabeza y le da una forma distorsionada. La cara toma una apariencia característica y pueden desarrollarse membranas interdigitales o una fusión completa entre el segundo, tercer y cuarto dedos de la mano o de los pies. Adicionalmente, a medida que el niño crece los huesos de las manos y de los pies se van fusionando progresivamente, lo cual disminuye la flexibilidad y el funcionamiento.