骨脆是基因变异的典型例证，近年来在生化、细胞超微结构和分子水平已有不少的研究。骨粘连蛋白、聚糖蛋白减少，聚糖蛋白从胶原纤维分离，严重者聚糖蛋白颗粒与胶原的交*减少达95.2%。
骨组织内胶原类型改变，正常骨组织中只有1型胶原， 2、3、4型少。而骨脆的长骨有多量3型胶原。除少数病例外，脆骨病都是形成Ⅰ型胶原的两条链之一发生突变而引起的正染色体显性遗传疾病。21链(编码于第17号染色体)的两个复制链和22链(编码于第7号染色体)的一个复制链，构成了一个长约1000个氨基酸且带有甘氨酸-X-Y的重复，三联体的三螺旋构型。三个三螺旋结构互相缠绕形成一个超螺旋构型。
Ⅰ型胶原是骨和结缔组织的主要结构蛋白。少数先天性脆骨病系正染色体隐性遗传。可分为先天型及迟发型两种。先天型指在子宫内起病，又可以再分为胎儿型及婴儿型。病情严重，大多为死亡，或产后短期内死亡。是常染色体隐性遗传，迟发型者病情较轻，又可分为儿童型及成人型。大多数病人可以长期存活，是常染色体显性遗传。15%以上的病人有家族史。
