细胞遗传学研究发现，在21号染色体长臂21q22区带为三体时，该个体具有完全类似唐氏综合征的临床表现，相反，该区带为非三体的个体则无此典型症状。由此推论，21q22区可能是唐氏综合征的基因关键区带，又称为唐氏综合征区。虽然孩子天生就有行为，但症状通常很明显。儿童有明显的特殊面部体征，如眼距宽、鼻根低平、眼裂小、眼侧偏曲、内眦赘皮、外耳小、舌体肥大、经常从口中突出和流涎。身材矮小，头围比正常人小，头前后径短，枕头扁平。脖子短，皮肤松弛。骨龄通常会落后于年龄，牙齿也会延迟并经常脱臼。头发又细又软，但不多。前囟门关闭较晚，枕骨中线可能有第三个囟门。