La información de cada individuo se encuentra recogida en su ADN y se organiza en genes, que son segmentos delimitados de la cadena de ADN, cada uno de los cuales contiene la información de un determinado carácter. A su vez, los genes se agrupan en cromosomas, de los que los humanos poseemos 46, agrupados en 23 pares de cromosomas, uno procedente de la madre y el otro del padre.

De los 46 cromosomas, un par de ellos son los llamados crommosomas sexuales. Estos son distintos en hombres y mujeres y se nombran como los cromosomas X e Y. Los hombres poseen un sólo cromosoma X y uno Y, mientras que las mujeres poseen dos cromosomas X.

Tanto el gen de el factor VIII como el del IX se localizan, precisamente, en el cromosoma X. Así pues, una alteración de uno de estos genes provocará en hombres la hemofilia A o B, mientras, en mujeres, la enfermedad no se manifestará, aunque sea portadora del carácter hemofílico, puesto que posee otro gen sano que suplirá el dañado.

Aunque las mujeres portadoras de hemofilia no manifiesten la enfermedad, sí pueden transmitirla a su descendencia, teniendo un 50% de posibilidades de transmitir este gen a cada uno de sus hijos, pudiendo dar lugar a hijos hemofílicos e hijas portadoras.

Los hombres hemofílicos, también, pueden transmitir el gen responsable de la hemofilia pero, en este caso, sólo a sus hijas, las cuales serán obligatoriamente portadoras. La única posibilidad de que nazcan mujeres hemofílicas es que ambos progenitores posean el gen causante de la hemofilia, es decir, que el padre sea hemofílico y la mujer portadora.

En este caso, los hijos varones tendrán el 50% de posibilidades de ser hemofílico, mientras las hijas serán portadoras o hemofílicas.

Aún así, la hemofilia puede surgir en familias sin antecedentes de esta enfermedad, debido a la aparición de mutaciones que alteren el gen, lo que representa, al menos, un tercio del total de casos de hemofilia.