Den spesifikke årsaken til Marfans syndrom er mutasjonen i FBN1-genet. Det er flere typer mutasjoner som kan oppstå, og hver av dem kan resultere i forskjellige symptomer og alvorlighetsgrad av tilstanden.
De fleste tilfeller av Marfans syndrom er arvet i et autosomalt dominant mønster, noe som betyr at kun én kopi av det berørte genet er nødvendig for å forårsake tilstanden. I omtrent 25 % av tilfellene oppstår imidlertid mutasjonen spontant og arves ikke fra noen av foreldrene. Dette er kjent som en de novo mutasjon.
I sjeldne tilfeller kan Marfans syndrom også være forårsaket av mutasjoner i andre gener, for eksempel TGFBR1- eller TGFBR2-genene. Disse genene koder for proteiner som er involvert i den transformerende vekstfaktor beta (TGF-beta) signalveien, som er viktig for reguleringen av bindevevsutvikling. Mutasjoner i disse genene kan føre til lignende symptomer som Marfans syndrom, selv om de kan være mindre alvorlige.