组织分化异常假说：
胸腺的正常发育依赖衍生上皮组织的外胚层和分化淋巴组织的中胚层的相互作用，本病患者胸腺发育不良，血清中胎甲球蛋白升高，性腺增生低下，表明器官系统成熟障碍。
DNA合成和修复缺陷假说 ：
这似乎是目前大家较公认的看法，近年来经细胞培养证实，本病患者外周淋巴细胞染色体自发性断裂，高于正常人的40倍，这种染色体的异常可造成病人头发和皮肤早衰征象，增加了并发恶性肿瘤的危险性，且易并发呼吸道的感染。
自身免疫假说：
Kaufmann等在本病患者体内发现了针对胸腺和神经组织的细胞毒性抗体，并认为这些抗体分别引起胸腺功能障碍及神经系统变性。
本病突出的病理变化为小脑皮质萎缩，小脑皮质内浦肯野细胞，颗粒细胞和篮状细胞以及小脑深部的神经核的神经元等减少，在延髓的下橄榄体也有神经细胞缺失，脊髓薄束，楔束的髓鞘脱失，前角细胞及神经节细胞亦有损害，电镜下可见浦肯野细胞内质网膜腔隙扩大，分解微粒，自噬空泡增多，电子密度增高，淋巴系统常发现胸腺发育不良或缺如，缺乏Hassall小体，皮质与髓质分界不清，淋巴细胞数量减少，上皮样细胞增多，在脾脏和淋巴结淋巴滤泡缺乏，浆细胞，淋巴细胞减少，网状内皮细胞增多，近一半病人伴发肿瘤，以恶性淋巴瘤为常见，其次为淋巴细胞性白血病，亦有合并颅内胶质瘤者。
其他扩张的毛细血管系表皮乳头静脉丛小静脉的分枝，肺部可见支气管扩张和纤维化，还可见卵巢增生不良，睾丸间质细胞减少，肝脏汇管区脂肪细胞浸润，实质细胞肿胀和空泡变性等。