علت اصلی اين بیماری نقص در ساخت آنزیم فنیل آلانین هیدروکسیلاز است، در پی این نقص آنزیمی، بدن قادر به تجزیه اسید آمینه فنیل آلانین(که در بیشتر غذاهای پروتئینی حیوانی وجود دارد) نیست و در نتیجه این ماده در بدن و سلول های مغزی تجمع می یابد و باعث مسمومیت مغزی می شود.
چنانچه بیماری به موقع تشخیص داده نشود، در هر ماه چهار واحد کاهش بهره هوشی نوزاد را به همراه دارد و از آنجا که بیشترین رشد و تکامل مغزی کودک در دو تا سه سال نخست زندگی رخ می دهد،در صورت عدم تشخیص کودک به عقب ماندگی ذهنی متوسط تا شدید مبتلا می گردد که غیرقابل برگشت است. فنیل آلانین در تمام پروتئین ها( گوشت، تخم مرغ، حبوبات و لبنیات) وجود دارد، بیمار باید تا آخر عمر رژیم فاقد فنیل آلانین را رعایت کند.
به دلیل شیوع بالاتر این بیماری در ازدواج های فامیلی چنانچه سابقه بیماری وجود داشته باشد، در صورت نیاز انجام آزمایش ژنتیک قبل از ازدواج به زوج ها سفارش مي شود .
