Les hémophilies A, B et C sont dues à des mutations des gènes codant pour les facteurs de coagulation VIII, IX et XI, respectivement. Les 2 premiers gènes sont portés par le chromosome X, dont les hommes ne possèdent qu’une copie. Ils sont donc les principaux concernés par cette maladie. Le gène du facteur XI ne se trouve pas sur le chromosome X : l’hémophilie C n’est donc pas liée au sexe et, bien que rare, touche aussi bien les femmes que les hommes.
Tous ces facteurs participent à la cascade de coagulation (qui permet d’arrêter un saignement), et leur absence provoque un défaut de coagulation : les saignements durent plus longtemps et peuvent provoquer des hématomes dans les articulations et les muscles, ce qui est à l’origine des manifestations cliniques de la maladie.