該病呈常染色體隱性遺傳。由一組支鏈α酮酸脫氫酶活性缺乏(或酮酸脫羧酶缺乏)或不足所致,分為5型:經典型、間歇型、中間型、維生素B反應型和E3缺乏型。酶活性依次為正常人的0%~2%、2%~40%、5%~25%、20%~40%和5%~10%。患者因嘔吐,可造成嚴重脫水,導致酸中毒。