Дефект полового развития, вызванный определённой формой анеуплоидии половых хромосом, выраженной в виде дисомии по Х-хромосоме у мужчин (кариотип – 47, XXY), или полисомии, когда возникают наборы XXXY, XXXXY и даже XXXXXY. Анеуплоидия вызвана нерасхождением пар женских половых хромосом в половых клетках (чаще в стареющих ооцитах). Носители дефекта в целом имеют мужской фенотип, но с некоторыми особенностями**. У них недоразвиты семенники и пенис, увеличены молочные железы, удлинены конечности и слабо выражено оволосение лица и тела. Наконец, для больных характерны высокий голос и пониженный уровень интеллекта. Некоторые носители дефекта не имеют никаких внешних клинических проявлений патологии, кроме бесплодия, которое обусловлено тем, что в половых железах не образуются жизнеспособные половые клетки (они погибают на стадии дифференцировки ещё в раннем детстве или в начале полового созревания). У них наблюдается также пониженный уровень тестостерона в крови (возможно как первоначальная причина). Механизм развития синдрома может быть связан с дефектами ДНК в области центромер и переизбытком некоторых генных продуктов, экспрессированных избыточными Х-хромосомами (см. Псевдоаутосомные районы).
*Синдром описан в 1942 г. американским врачом Гарри Клайнфельтером.
**Синдром Клайнфельтера является ярким примером, подтверждающим тот факт, что определение мужского пола у человека зависит от Y-хромосомы даже при наличии любого количества X-хромосом.