Spinálna svalová atrofia je autosomálne recesívne genetické ochorenie. K tomu, aby dieťa bolo postihnuté SMA, musia byť obaja rodičia prenášačmi abnormálneho génu a obaja odovzdávajú mutovaný gén na svoje dieťa. Aj keď obaja rodičia sú prenášačmi pravdepodobnosť, že dieťa zdedí genetickú poruchu od oboch rodičov je 25% alebo 1: 4.
Pri SMA chýba alebo je mutovaný gén SMN1, ktorý kóduje syntézu proteínu SMN a táto bielkovina zodpovedá za normálnu funkciu motorického neurónu, ktorý riadi prácu svalov. Nositeľom týchto mutácií je 1 človek z 35.
Každý zdravý človek má dve kópie génu SMN1. V približne 95% pacientov s SMA je absencia génu SMN1, ktorý je prítomný u zdravých jedincov. Približne u 95% pacientov je genetickými testami dokázaná homozygotná delecia 7. alebo 7. a 8. exonu génu SMN1.
Pri miernejších typoch SMA, majú postihnutí jedinci tri alebo viac kópií génu SMN2. Proteín tvorený viacnásobnými kópiami génu SMN2 čiastočne kompenzuje redukované množstvo proteínu SMN1. Vo všeobecnosti sú symptómy pri jedincoch s tromi alebo viacerými kópiami génu SMN2 menej vážne a začínajú sa prejavovať neskôr ako pri jedincoch iba s dvoma kópiami tohto génu.
Konkrétny typ SMA sa vo všeobecnosti stanovuje na základe klinického stavu dieťaťa - medzinárodná klasifickácia SMA podľa ISMAC.