按照核型分析可將唐氏綜合症患兒分為三型，其中標準型和易位型在臨床上不易區別，嵌合型的臨床表現差異懸殊，視正常細胞株所佔的百分比而定，可以從接近正常到典型表型。
(一)標準型
唐氏綜合症患兒體細胞染色體為47條，有一條額外的21號染色體，核型為47。XX(或XY)，+21，此型佔全部病例的95%。其發生機制系因親代(多數為母方)的生殖細胞染色體在減數分裂時不分離所致。雙親外周血淋巴細胞核型都正常。
(二)易位型
約佔2.5%～5%。多為羅伯遜易位(Robertsonian translocation)，是隻發生在近端著絲粒染色體的一種相互易位，亦稱著絲粒融合，其額外的21號染色體長臂易位到另一近端著絲粒染色體上。其中，D/G易位最常見，D組中以14號染色體為主，即核型為 46，XX(或 XY)-14，+t(14q21q);少數為15號。這種易位型患兒約半數為遺傳性，即親代中有 14/21平衡易位染色體攜帶者，核型為 45，XX(或 XY)，-14，-21，+t(14q21q)。另一種為G/G易位，是由於G組中兩個21號染色體發生著絲粒融合，形成等
臂染色體t(21q21q)，或一個21號易位到一個22號染色體上，t(21q22q)，較少見。
(三)嵌合體型
約佔本症的2%～4% 患兒體內有兩種以上細胞株(以兩種為多見)，一株正常，另一株為21-三體細胞，本型是因受精卵在早期分裂過程中染色體不分離所引起，臨床表現隨正常細胞所佔百分比而定。
