Le lien entre la biologie et l'orientation sexuelle est un sujet de recherche. L'idée qu'un facteur simple et singulier puisse être à l'origine de l'orientation sexuelle d'un individu n'a pas été démontrée de façon concluante ; diverses études indiquent différentes causes possibles, voire des résultats contradictoires. Des scientifiques ont émis l'hypothèse qu'une combinaison de facteurs génétiques, hormonaux et sociaux déterminent l'orientation sexuelle... Les théories biologiques pour expliquer les causes de l'orientation sexuelle sont plus populaires, et les facteurs biologiques peuvent impliquer une interaction complexe de facteurs génétiques et de l'environnement utérin.. Ces facteurs, qui peuvent être liés au développement d'une orientation hétérosexuelle, homosexuelle, bisexuelle, pansexuelle ou encore asexuelle, comprennent les gènes, les hormones prénatales et la structure du cerveau.

Études empiriques

Études de jumeaux Un certain nombre d'études de jumeaux ont tenté de comparer l'importance relative de la génétique et de l'environnement dans la détermination de l'orientation sexuelle. Dans une étude de 1991, Bailey et Pillard ont mené une étude de jumeaux et ont constaté que 52 % des frères monozygotes (dont 59 ont été interrogés) et 22 % des frères dizygotes étaient concordants pour l'homosexualité. Le terme de jumeaux monozygotes indique deux frères identiques avec les mêmes ensembles de gènes, et celui de dizygotes que les jumeaux sont fraternels : les gènes sont mélangés de la même façon que ceux de frères et sœurs non jumeaux. En 2000, Bailey, Dunne et Martin ont étudié un échantillon plus large de 4901 jumeaux australiens, mais ont rapporté moins de la moitié du niveau de concordance. Ils ont trouvé 20 % de concordance dans les jumeaux monozygotes hommes et 24 % de concordance pour l'identique féminin. Une méta-étude réalisée par Hershberger (2001)Hershberger, Scott L. 2001. compare les résultats de huit études de jumeaux différents: parmi celles-ci, toutes ont montré que les jumeaux monozygotes ont une concordance beaucoup plus élevée de l'orientation sexuelle que les jumeaux dizygotes, ce qui suggère une composante génétique non négligeable.

Bearman et Brückner (2002) ont critiqué dans les premières études leur concentration sur les petits, leur sélection d'échantillons et la sélection non représentative de leurs sujetsWhile inconsistent with modern findings, the first relatively large-scale twin study on sexual orientation was reported by Kallman in 1952.. Ils ont étudié 289 paires de jumeaux identiques (monozygotes d'un ovule fécondé) et 495 paires de jumeaux fraternels (dizygotes de deux œufs fécondés) et ont trouvé un taux de concordance pour l'attraction du même sexe de seulement 7,7 % pour les jumeaux identiques hommes, et 5,3 % pour les femmes, un modèle dont ils disent qu'il « ne suggèr[e] pas d'influence génétique indépendante du contexte social ».

Une étude menée sur tous les jumeaux adultes en Suède (plus de 7.600 vrais jumeaux) en 2010 a conclu que l'attirance vers le même sexe s'explique par des facteurs héréditaires et des sources environnementales individuelles spécifiques (telles que l'environnement prénatal, l'expérience de la maladie et de traumatismes et les expériences sexuelles), tandis que les influences de l'environnement partagé tel que l'environnement familial et les attitudes sociales avaient un effet plus faible, mais significatif. Les femmes ont montré une tendance non significative à l'influence héréditaire, tandis que les hommes n'ont montré aucune influence venant de l'environnement social. L'utilisation de tous les jumeaux adultes en Suède a été conçue pour répondre à la critique des études sur des volontaires, dans lequel un biais potentiel vers la participation des jumeaux gays peut influer sur les résultats.

Critiques Les études de jumeaux ont reçu un certain nombre de critiques, y compris du biais d'auto-sélection : les personnes homosexuelles ayant des frères et sœurs qui sont homosexuels aussi sont plus susceptibles de faire du bénévolat pour les études. Néanmoins, il est possible de conclure que, compte tenu de la différence dans la sexualité dans une paire de jumeaux identiques, l'orientation sexuelle ne peut pas être attribuée uniquement à des facteurs génétiques.

Un autre problème est la découverte récente que même les jumeaux monozygotes peuvent être différents, et il y a un mécanisme qui pourrait expliquer que les jumeaux monozygotes sont en fait discordants pour l'homosexualité. Gringas et Chen (2001) décrivent un certain nombre de mécanismes qui peuvent conduire à des différences entre jumeaux monozygotes, le plus pertinent ici étant la chorionicité et l'amniocité.. Les jumeaux dichorioniques ont potentiellement des environnements hormonaux différents, car ils reçoivent séparément le sang maternel à partir du placenta, et cela pourrait donner lieu à différents niveaux de virilisation. Les jumeaux monoamniotiques partagent un environnement hormonal commun, mais peuvent souffrir du « syndrome transfuseur-transfusé » dans lequel l'un des jumeaux est .

Études de liens génétiques Les études de liens génétiques dans l'orientation sexuelle ont indiqué la présence de multiples facteurs génétiques dans le génome. En 1993, Dean Hamer et ses collègues ont publié les résultats d'une analyse de liaison d'un échantillon de 76 frères homosexuels et de leurs familles. Hamer ont trouvé que les hommes gays avaient plus d'oncles et de cousins mâles homosexuels du côté maternel de la famille que du côté paternel. Dans une autre constatation, trente-trois des quarante paires de frères et sœurs testées ont montré des allèles similaires dans la région de , qui était significativement plus élevé que les taux attendus de 50 % pour les frères fraternels. Celui-ci a été populairement surnommé le « gène gay » dans les médias, ce qui provoque une importante controverse. Sanders En 1998, ont rapporté dans leur étude, dans laquelle ils ont constaté que 13 % des oncles de frères gays du côté maternel étaient homosexuels, contre 6 % du côté paternelWilson, G.D., & Rahman, Q. (2005)..

Une analyse plus tardive par Hu a permis d'affiner les résultats antérieurs. Cette étude a révélé que 67 % des frères homosexuels, dans un nouvel échantillon, partageaient un marqueur commun sur le chromosome X à la partie Xq28. Deux autres études (Bailey 1999 ; McKnight et Malcolm, 2000) ont échoué à trouver une prépondérance de parents homosexuels dans la lignée maternelle des hommes homosexuels. Une des études de Rice en 1999 a échoué à reproduire les résultats de liaison de Xq28. La méta-analyse de toutes les données de liaison indiquent un lien important pour la partie Xq28, mais indiquent aussi que les autres gènes doivent être présents pour rendre compte de l'héritabilité certaine de l'orientation sexuelle.

Mustanski (2005) a effectué une analyse complète du génome (au lieu de simplement une analyse du chromosome X) sur les individus et les familles précédemment rapporté dans les études de Hamer (1993) et Hu (1995), ainsi que de nouveaux sujets. Avec le plus grand ensemble d'échantillons et l'analyse complète du génome, l'étude a révélé la liaison du Xq28 quelque peu réduite rapporté par Hamer

Les résultats de la première grande étude complète de liaison génétique de l'orientation sexuelle masculine ont été obtenus par un groupe indépendant de chercheurs de l' en 2012Genome-wide linkage scan of male sexual orientation.. La population étudiée comprenait 409 paires indépendantes de frères homosexuels, qui ont été analysés avec plus de 300.000 marqueurs de polymorphisme nucléotidique. Les données reprenaient fortement les résultats de Hamer sur le Xq28 grâce à une technique de cartographie. Le lien significatif a également été détecté dans la région péricentromérique du chromosome 8, se chevauchant avec l'une des régions détectées dans l'étude précédente d'Hamer. Les auteurs ont conclu que « nos résultats, pris dans le contexte des travaux antérieurs, suggèrent que la variation génétique dans chacune de ces régions contribue au développement du caractère psychologique important de l'orientation sexuelle des hommes."

L'orientation sexuelle féminine ne semble pas être liée à Xq28, mais elle semble être modérément héritable.

Outre les contributions chromosomiques au sexe, un potentiel de contribution autosomique au développement de l'orientation homosexuelle a également été suggéré. Dans une étude d'une population composée de plus de , Ellis (2008) ont constaté une différence statistique significative de la fréquence du sang de type A entre homosexuels et hétérosexuels. Ils ont également constaté que les proportions « anormalement élevées » des hommes et femmes homosexuels étaient Rh négatif par rapport aux hétérosexuels. Comme les groupes de sang et le facteur Rh sont génétiquement hérités et sont contrôlés par des allèles situés sur le chromosome 9 et le chromosome 1 respectivement, l'étude indique un lien potentiel entre gènes autosomes et l'homosexualité.

La biologie de l'orientation sexuelle a été étudiée en détail dans plusieurs systèmes de modèles d'animaux. Chez une mouche Drosophila melanogaster commune, la différenciation sexuelle du cerveau et les comportements qu'elle contrôle sont établis à la fois chez les mâles et chez les femelles, fournissant un modèle concis de la séduction biologiquement contrôlée. Chez les mammifères, un groupe de généticiens à l'Institut supérieur coréen de science et de technologie a modifié les préférences sexuelles de souris femelles en enlevant un seul gène lié au comportement reproducteur. Sans ce gène, les souris ont montré un comportement sexuel masculin et attraction vers l'urine d'autres souris femelles. Les souris qui ont conservé le gène fucose mutarotase (FUOM) ont été attirées par des souris mâles.

Dans la presse, les chercheurs ont fait remarquer que la preuve des influences génétiques sur l'orientation sexuelle et autres ne doit pas être assimilée à un déterminisme génétique. Selon Dean Hamer et Michael Bailey, les aspects génétiques ne sont que l'une des multiples causes de l'homosexualité.

Études d'épigénétique ;

Ordre de naissance, frères et sœurs