根据遗传物质的结构和功能改变的不同，可将遗传性疾病分为5大类：
1．染色体病（chromosomal disorders）指各类染色体异常导致的疾病。根据染色体异常的性质，可分为染色体数目异常和染色体结构异常。染色体数目异常是指整条染色体的丢失或者增加，比如唐氏综合征；染色体结构异常包括缺失、易位、倒位、环形染色体和等臂染色体等大片段结构改变，明确的染色体畸变综合征有数百种。根据涉及的染色体，染色体病又可分为常染色体异常和性染色体异常两大类。随着基因芯片技术的发展，目前所发现的染色体的微缺失、微重复病变发生率远高于常规染色体核型分析发现的数量。
2．单基因遗传性疾病（monogenic disease）单基因病是指由单个基因突变所致的遗传性疾病，每种单基因病均源自相关基因的突变，此类疾病目前报道已达数千余种，但每种疾病的发病率非常低。在一对基因中只要有1个致病基因存在就能表现性状，称显性基因；在一对基因中需2个等位基因同时存在病变时才能表现性状，称隐性基因。单基因遗传性疾病按不同遗传模式分为以下5类遗传方式：
（1）常染色体显性遗传（autosomal dominant inheritance）：致病基因在常染色体上，亲代只要有1个显性致病基因传递给子代，子代就会表现性状。例如软骨发育不全、成骨不全。家系特点是患者为杂合子型，亲代中有1人患病；父母一方有病，子女有50%的患病风险率；父母双方有病，子女有75%的患病风险率；男女发病机会均等；父母的同胞或上代有病，父母无病，子女一般无病。但是，有时由于疾病外显率的不同，可表现为完全显性、不完全显性、延迟显性（杂合子Aa在生命早期显性基因并不表达，待一定年龄后才表达，如遗传性舞蹈病等）等。此外，由于基因新生突变在常染色体显性遗传性疾病的发生中频率较高，许多常染色体显性遗传性疾病患者没有可以追溯的家族史。
（2）常染色体隐性遗传（autosomal recessive inheritance）：致病基因在常染色体上，为一对隐性基因。只携带1个致病突变的个体不发病，为致病基因携带者，只有携带2个相同的致病基因（纯合子）才致病。多数遗传代谢病为常染色体隐性遗传，如苯丙酮尿症、白化病等。家系特点：父母均为健康者，患者为纯合子，同胞中25%发病，25%正常，50%为携带者。近亲婚配造成的出生缺陷率增高主要是指常染色体隐性遗传性疾病的发病率增高。
（3）X连锁隐性遗传（X-linked recessive inheritance）：定位于X染色体上的致病基因随X染色体而传递疾病。女性带有1个隐性致病基因，多为表型正常的致病基因携带者，极少可因X染色体随机失活而发病。男性只有一条X染色体，即使是隐性基因，也会发病，如血友病、进行性肌营养不良等。家系特点是男性患者与正常女性婚配，男性均正常，女性均是携带者；女性携带者与正常男性婚配，男性50%为患者，女性50%为携带者。
（4）X连锁显性遗传（X-linked dominant inheritance）：X连锁显性遗传致病基因在X染色体上。家系特点是患者双亲之一是患者，男性患者后代中女性都是患者，男性都正常；女性患者后代中，50%为患者。女性患者病情较轻，如抗D佝偻病。典型的X连锁显性遗传家系经常表现为只有男性患者并且舅舅与外甥同患疾病的情况。
（5）Y连锁遗传（Y-linked inheritance）：Y连锁遗传致病基因位于Y染色体上，只有男性出现症状，由父传子，例如性别决定基因（SRY基因）突变所致的性反转等。
3．多基因遗传性疾病（polygenic disease）疾病由多对异常基因及环境因素共同作用。每对基因作用微小，但有积累效应，致使超出阈值而发病。这些微效基因的总和加上环境因素的影响，就决定了个体的疾病性状。例如2型糖尿病、高血压、神经管缺陷、兔唇等，都属多基因遗传性疾病。
4．线粒体病（mitochondrial disease）人类细胞中有一部分DNA存在于细胞浆内，称为线粒体DNA，按母系遗传。基因突变为一组较为独特的遗传性疾病，目前已发现60余种疾病与线粒体基因突变有关，例如脂肪酸氧化障碍、呼吸链酶缺陷、特殊类型的糖尿病、脑病、肌病等。
5．基因组印记（genomic imprinting）基因组印记（又称遗传印记）是指基因根据亲代的不同而有不同的表达，印记基因是指仅一方亲本来源的同源基因表达，而来自另一亲本的不表达，即基因根据来源亲代的不同而有不同的表达。临床上，控制某一表型的一对等位基因因亲源不同而呈差异性表达，即等位基因的表达如来自父源或母源有不同的表现形式。例如，Prader-Willi综合征和Angelman综合征都是15q11–13缺失，Prader-Willi综合征是父源性15q11–13缺失（母源单亲二体），Angelman综合征为母源性15q11–13缺失（父源单亲二体）。基因组印记还影响某些遗传性疾病的表现度、外显率等。
