根据意大利的一项研究显示，母亲遗传下来的基因以及是否有多个兄长，这两个因素与一个人是否是同性恋者密切相关。尽管社会和文化的影响占剧了大部分，但在导致同性恋的因素中，这两个因素可能占了20%。
意大利北部的帕多瓦大学研究人员对98个同性恋者和100个异性恋者作了一项秘密的问卷调查，主要关于他们以及他们的兄弟姐妹、堂表兄弟姐妹、父母的兄弟姐妹及祖父母、外祖父母等亲属的性取向。
在同性恋者中，他们母亲一方的男亲戚396个中有22个是同行恋者，而父亲一方的男亲戚593个中只有12个。在异性恋者中，母亲一方的男亲戚370个中没有一个是同性恋者，父亲一方的男亲戚604个中8个是同性恋者。
同样令人惊奇的是出生顺序和出现同性恋几率之间的联系。在大家庭中，第二、第三、第四或以后所生的人比第一个更有可能是同性恋者，而且有哥哥的远比有姐姐的更有可能为同性恋者。
这项由弗朗西丝卡-科纳领导的研究认为，这为遗传影响性取向的推测提供了数据支持，尽管它没有对女性的性取向作过调查。
以前针对同性恋兄弟所作的研究，表明了同性恋与一个叫作Xq28的基因序列之间的联系。Xq28在X性别染色体上。男性有一条X染色体，来自母亲，一条Y染色体，来自父亲。女性有两条X染色体，分别来自父亲和母亲。
90年代中期公布的一项研究提出了一个理论：男性胎儿代表一个抗原，一个能够刺激母体的免疫系统产生免疫反应的分子。接下来每生一个男婴，母体连续地被这个抗原免疫，随后子宫中的化学变化就会对胎儿的性取向产生影响。这个理论曾引起强烈的争议。
这一假设的构想者之一，加拿大科学家雷·布兰查德计算出每多生一个男孩，就会使下一胎男婴成为同性恋者的几率增加33%。
科纳的研究小组说，除了基因，社会和文化因素也对一个人的性取向有很大影响。他们强调，在他们的调查取样中，还有79%以上的性取向变化不是由母亲的基因和兄长的数量引起的。他们怀疑是否意大利北部的抚养小孩的传统塑造了这些人的性取向和行为，因为这些人在他们的形成性格时期，有大量的时间和他们的阿姨、姑妈、祖母及外祖母待在一起。科纳说，他们的研究成果即使以后有更进一步的研究证实，也只是人类性特征本质之谜的一小块。