Adalah sebuah gen pada kromosom Y laki-laki yang disebutSRY (testis-determining factor)yang secara garis besar bisa dikatakan sebagai gen penentu jenis kelamin laki-laki. Gen lain pada kromosom X yang dikenal sebagaiDAX1yang salah satu fungsinya sebagai "anti-testis" atau antagonis genSRY(interaksi gen seperti ini dikenal sebagaiInterlocus contest evolution). Laki-laki memiliki satu kromosom X dan satu kromosom Y, sehingga laki-laki normalnya memiliki satu genSRYdan satu genDAX1. Penggandaan bagian kromosom dimana lokusDAX1berada mengakibatkan individu dengan kromosom XY menjadi perempuan alih-alih laki-laki (Sex reversal). Namun demikian, individu semacam ini bisa jadi heteroseksual, biseksual atau homoseksual sebagaimana laki-laki dengan kromosom XY yang normal.
Salah satu dari gen yang menyandikanantigen-antigen H-Ymenyandikan protein yang disebut anti-Muller yang berperan penting dalam maskulinisasi alat-alat kelamin pria pada janin [1].Namun, salah satu dari gen H-Y belum diketahui fungsinya, selain berupa antigen yang memicu reaksi kekebalan ibu terhadap janin. Diduga antigen ini berfungsi untuk melakukan maskulinisasi pada otak[2].
Pada ibu hamil yang telah memiliki reaksi kekebalan terhadap antigen H-Y saat kehamilan anak laki-laki pertama (janin perempuan tidak menghasilkan antigen H-Y), reaksi saat kehamilan anak laki-laki kedua akan lebih kuat. Reaksi ini diduga menghambat maskulinisasi otak, namun bukan alat kelamin. Hal ini dibuktikan pada tikus yang diimunisasi antigen H-Y memiliki kecenderungan tidak tertarik dengan lawan jenisnya. Sehingga disimpulkan bahwa pada manusia, ini setidaknya membuat laki-laki tidak tertarik dengan lawan jenis jika tidak homoseksual[3].
Maskulinisasi otak itu sendiri ditentukan oleh baik faktor hormonal maupun faktor genetik dan melibatkan mekanisme yang rumit.
Penjelasan lain yang dapat menjadi kandidat kuat bukti kaitan antara homoseksualitas dan genetik berasal dari satu wilayah pada lengan kromosom X yang disebutXq28. Secara statistik, penanda genetik pada wilayah Xq28 antara orang-orang homoseksual memiliki kesamaan yang lebih besar daripada yang dapat diperkirakan oleh hukum segregasi bebas genetika Mendel[4].Perlu diingat bahwa ini adalah wilayah pada genom yang relatif besar, sehingga ada kemungkinan keterlibatan banyak gen dalam menentukan sifat homoseksual meskipun wilayah kromosom ini sendiri dikatakan tidak eksklusif menentukan karakter tersebut.
Keterkaitan antara wilayah kromosom ini dengan homoseksualitas berawal dari penemuan bahwa jika seseorang pria berperilaku homoseksual, keluarga dari generasi terdahulu yang juga homoseksual bukan berasal dari pihak ayah tetapi ibu. Hal ini memunculkan kesimpulan bahwa perilaku homoseksual diwariskan melalui kromosom X karena seorang pria mendapatkan kromosom X dari ibunya[5].
Alasan paling masuk akal kenapa gen-gen terkait sifat homoseksual tidak punah meskipun laki-laki yang memilikinya cenderung tidak mempunyai keturunan adalah karena gen-gen ini memberikan keuntungan apabila muncul pada perempuan meskipun dengan akibat mengurangi fertilitas apabila muncul pada laki-laki. Perempuan membawa dua kromosom X sedangkan laki-laki hanya memiliki satu, sehingga sebuah gen antagonis seksual (seperti pada genDAX1) pada kromosom X yang memberikan keuntungan akan lebih tetap dipertahankan meskipun memberikan banyak kerugian pada fertilitas laki-laki.