Es la forma más común de discapacidad intelectual. Afecta principalmente a varones que presentan un fenotipo característico y transmitido, fundamentalmente, por mujeres. La mutación que origina el síndrome afecta a una región del cromosoma X en la que se sitúa el gen FMR-1. La expansión del trinucleótido tiene lugar en la región reguladora del gen, siendo este trinucleótido CGG (Citosina-Guanina-Guanina).