La enfermedad de Huntington se produce por una degeneración de células nerviosas  o neuronas  en ciertas áreas del cerebro. Esta degeneración causa movimientos incontrolados, pérdida de facultades intelectuales y perturbación emocional. Específicamente afectadas se encuentran las células de los ganglios basales. También afecta la corteza cerebral, que controla el pensamiento, la percepción y la memoria.

El defecto genético responsable por Huntington es una pequeña secuencia de ADN en el cromosoma 4, en el cual varios pares de bases se repiten muchas, muchas veces. El gen normal tiene tres bases de ADN, compuestas por la secuencia CAG. En las personas con la enfermedad, la secuencia se repite anormalmente docenas de veces. Con el tiempo —y con cada generación sucesiva— el número de repeticiones de CAG puede expandirse más.

Cada padre tiene dos copias de cada cromosoma pero entrega sólo una a cada hijo. Cada hijo de un padre con enfermedad de Huntington (EH) tiene una probabilidad del 50% de heredar el gen de la enfermedad. Una persona que hereda el gen de la EH y sobrevive lo suficiente, tarde o temprano padecerá la enfermedad. En algunas familias, todos los hijos pueden heredar el gen; en otras, ninguno de ellos.