Les études sur l’autisme ont proposé des liens entre des variants génétiques spécifiques, le développement atypique du système nerveux, y compris le cerveau, et les différences comportementales telles que la difficulté en théorie de l’esprit ou les tendances à la répétition. 

Toutefois, il s’agit d’un domaine complexe et spéculatif. Alors que certaines conditions (par exemple la fibrose kystique) résultent de la mutation d’un seul gène, l’autisme (à l’exception de très rares cas) implique les effets combinés de variants de nombreux gènes; on dit alors que c’est polygénique. De plus, la combinaison des gènes et des variants peut varier d’une personne ou d’une famille à l’autre, c’est pourquoi l’autisme est dit hétérogène. On parle d’hétérogénéité génétique. Les chercheurs ont trouvé plusieurs gènes candidats (un gène candidat est un gène susceptible de transmettre un risque augmenté de l’autisme) sur un très grand nombre de chromosomes.

En dehors de ce pattern complexe d’influences génétiques, l’héritabilité de l’autisme (à quel point il peut être attribué à des causes génétiques) n’est pas de 100%. Un parent peut être sur le spectre de l’autisme sans que ses enfants ne le soient forcément. Un enfant peut être diagnostiqué autiste sans antécédent familial d’autisme: son génome peut être altéré par une nouvelle mutation, survenue par exemple lors de la production de l’ovule ou du spermatozoïde, ou par l’influence « épigénétique », qui modifie l’expression et l’action de certains gènes. Par exemple, l’exposition pendant la grossesse au Valproate, un médicament pris par certaines mères épileptiques, peut augmenter le risque pour l’enfant de développer de l’autisme, peut-être par un effet épigénétique (Christensen et al., 2013). De telles influences, qui affecteraient l’environnement prénatal du fœtus en développement, ne sont pas bien comprises à l’heure actuelle. 

(Voir Lai, Lombardo et Baron-Cohen, 2013 pour un aperçu des résultats tels que ceux discutés dans cette section)