La trisomie 21 est la plus fréquente des anomalies chromosomiques. Elle se « décide » au moment de la conception. Chaque cellule de notre corps possède un « petit ordinateur » avec toutes les informations nécessaires à son fonctionnement, les caractéristiques physiques. Ce «petit ordinateur» est le matériel génétique, constitué par des chromosomes, distribués par paires et nommés selon leur taille, du plus grand (chromosome 1) au plus petit (chromosome 22). Chaque cellule possède donc 2 chromosomes 1, 2, 3, ... 21 et 22, en plus de deux chromosomes dits sexuels qui définissent le sexe de l'individu : deux chromosomes X feront une femme, un chromosome X et un chromosome Y feront un homme. Cela fait donc dans chaque cellule 46 chromosomes, sauf dans les cellules sexuelles : l'ovule et le spermatozoïde. Chacune de ces cellules ne possède que la moitié de chaque pair : 1 chromosome 1, 2, 3, ... 21, 22 et un chromosome sexuel, toujours le X pour l'ovule, le X ou le Y pour le spermatozoïde. Pour que les cellules sexuelles ne portent que la moitié du matériel génétique elles doivent subir un processus de division particulier. Lorsque tout se passe bien, une cellule se divise en deux et chacun des chromosomes de chaque paire va dans une cellule fille qui n'aura donc que 23 chromosomes. Au moment de la fécondation, lorsque le spermatozoïde avec 23 chromosomes s'unit à l'ovule avec 23 chromosomes, ils formeront une cellule avec le matériel génétique du père et de la mère, 46 chromosomes. Cette première cellule va se diviser ensuite des millions de fois pour constituer l'embryon qui donnera naissance 9 mois après à un bébé au matériel génétique «correct». Mais parfois lors de la préparation des cellules sexuelles (30 % des fois chez le spermatozoïde, 70 % des fois chez l'ovule), il peut se produire un «défaut de fabrication». Lors de la première division, la cellule porteuse de 46 chromosomes se divise en deux, mais au lieu de donner naissance à deux cellules avec 23 chromosomes chacune, les deux chromosomes 21 passent dans la même cellule, la deuxième n'héritant d'aucun chromosome 21. Cette dernière non viable meurt. L'autre, celle qui possède 24 chromosomes, va s'unir à une deuxième cellule sexuelle, porteuse de 23 chromosomes. Elles vont donner naissance à une cellule de 47 chromosomes dont trois chromosomes 21. Celle ci va se diviser des millions de fois pour donner naissance à un embryon, puis à un bébé trisomique. C'est la forme la plus fréquente de trisomie 21 (96% des cas) appelée trisomie libre homogène parce que toutes les cellules du corps possèdent 47 chromosomes (à l'exception toujours des cellules sexuelles).

Il faut savoir que les accidents génétiques sont très fréquents. La plupart d'entre eux aboutissent à des embryons qui ne sont pas viables et qui meurent, parfois de façon très précoce, avant même que la femme se rende compte qu'elle est enceinte. D'autres fois ils donnent lieu à des fausses couches un peu plus tardives (vers les 10 semaines de grossesse). D'autres encore, la plupart des monosomies et certaines trisomies de chromosomes autres que le 21, meurent à la naissance parce qu'ils portent des malformations incompatibles avec la vie.

La raison de ces accidents est inconnue. La plupart des fois il s'agit d'erreurs dues au fait que la division cellulaire est un processus très délicat qui nécessite une coordination parfaite.

Cela peut arriver à tout âge. Mais l'âge avancé de la mère est sans doute un facteur de risque. Le risque paraît être plus important pour une femme de plus de 40 ans, mais cela arrive aussi chez des femmes plus jeunes, même si c'est moins fréquent.