1993年，國際亨廷頓病協作研究組克隆出該病的致病基因IT15，該病致病基因也稱為Huntington基因，就處在第4號染色體的上部，其代謝產物亨廷頓蛋白，是相對分子質量為350×103的蛋白質，由3144 個氨基酸組成。亨廷頓蛋白在全身各個器官包括中樞神經系統廣泛表達，其正常功能尚未完全明確，可能與神經系統發育、細胞內吞和分泌及抑制細胞凋亡有關。亨廷頓病患者的異常亨廷頓蛋白有許多重復的谷氨酰胺(glutamine)，異常亨廷頓蛋白容易粘連、聚集，最終導致神經細胞的死亡。
異常亨廷頓蛋白的基因是以顯性的模式遺傳，所以只要父母其中一方有亨廷頓病，子女就有50%的機率遺傳該病。由于亨廷頓病一般在40歲后才會出現明顯癥狀，所以當患者發現疾病時，已將亨廷頓病的基因傳給了下一代。