Для некоторых случаев доказан аутосомно-рецессивный или Х-связанный тип наследования.
У больных наблюдаются аплазия тимуса, отсутствие телец Гассаля и изогемагглютининов, атрофия периферической лимфоидной ткани, снижение уровня аденозиндезаминазы и антителообразования, но возможен ответ на трансплантацию тимуса; функция лимфоцитов Т глубоко нарушена. Описано отсутствие антигенов гистосовместимости на поверхности лимфоцитов и тромбоцитов больных, хотя они обнаруживаются в сыворотке и культуре лимфоцитов. При синдроме Незелофа возможен нормальный уровень одного или нескольких классов ИГ, описано повышение уровня иммуноглобулина Е. У больных отмечаются лимфопения, нейтропения, возможна эозинофилия.
Дети, как правило, погибают в первые два года жизни от рецидивирующих вирусных инфекций (корь, краснуха, пневмония), атипичных микробактерий, молочницы, протозойной пневмонии. Попытки иммунокоррекции до сих пор не эффективны.