Choroba dzieczona w sposób autosomalny dominujący, powodowana mutacją genu THRB w locus 3p24.2. Koduje on podjednostkę receptora hormonów tarczycy. Autosomalna recesywna forma choroby jest powodowana mutacją w tym samym genie, powodując selektywną przysadkową niewrażliwość na hormony tarczycy.
Klinicznie pacjenci wykazują prawidłowe funkcjonowanie tarczycy, ale posiadają wole miąższowe i wyraźnie zwiększony poziom hormonów tarczycy w surowicy. Poziomy TSH są zazwyczaj w normie lub nieznacznie podwyższone i ulegają prawidłowej odpowiedzi na wydzielanie TRH i L-trójjodotyroniny.