Связь между биологией и сексуальной ориентацией является предметом исследований.

Американская психологическая ассоциация (, ), (, ) и большинство специалистов придерживаются позиции, что сексуальная ориентация человека формируется в результате сложного взаимодействия генетических, гормональных факторов, воздействия внешней среды и социокультурных факторов — «The reason some individuals develop a gay sexual identity has not been definitively established — nor do we yet understand the development of heterosexuality. The American Psychological Association (APA) takes the position that a variety of factors impact a person’s sexuality. The most recent literature from the APA says that sexual orientation is not a choice that can be changed at will, and that sexual orientation is most likely the result of a complex interaction of environmental, cognitive and biological factors…is shaped at an early age…[and evidence suggests] biological, including genetic or inborn hormonal factors, play a significant role in a person’s sexuality (American Psychological Association 2010).».. — «No conclusive evidence supports any one specific cause of homosexuality; however, most researchers agree that biological and social factors influence the development of sexual orientation.».

Проведённое в 2018 исследование с выборкой в полмиллиона человек показало, что сугубо генетические факторы объясняют от 8 до дисперсии гомосексуального поведения в популяции, а комбинация этих факторов объясняет менее чем дисперсии гомосексуального поведения индивидуума. Исследователи подтвердили, что наследственность, в том числе генетический код и эпигенетические факторы, вносят некоторый вклад в гомосексуальность, однако, исходя только из генетического анализа, невозможно предсказать, будет ли человек гомосексуальным или нет и в какой степени.

История В медицине Нового времени и первой половине XX столетия несоответствия гетеросексуальной ориентации считались душевным заболеванием неясной этиологии, причём вслед за Аристотелем мужская гомосексуальная ориентация рассматривалась либо как заболевание, либо как следствие влияния средыАристотель. Никомахова этика .

Следствием сложившегося положения стало то, что отклонения от гетеронормативности рассматривались исключительно психиатрией и частично психологией. Положение начало меняться в XX веке, когда вследствие развития эндокринологии, а затем нейроэндокринологии, было показано влияние гормональных факторов на физиологию и поведение человека.

Исследования В научном мире нет единой точки зрения ни насчёт того, какие биологические или социальные факторы могут играть роль в формировании сексуальной ориентации, ни за счёт каких механизмов может осуществляться такое влияние. Ряд предметных областей, в рамках которых ведутся исследования, включает изучение морфологической структуры мозга, пренатального развития, наследственности и генетических вирусных заболеваний, а также социокультурное влияние. Методологически некоторые исследования используют однояйцевых близнецов в качестве контроля.

Основные направления, по которым проводятся исследования факторов, оказывающих влияние на формирование сексуальной ориентации, — генетика и эндокринология, хотя о каких-то определённых результатах говорить преждевременно. Статьи в популярных журналах, например Newsweek: «Гей-ген?» (), дают представление о проводимых исследованиях, однако их результаты следует считать предварительными.

Большинство исследователей сходятся во мнении, что не существует одного-единственного «гей-гена», который определял бы нечто столь комплексное, как сексуальная ориентация, и что, скорее всего, это результат взаимодействия ряда биологических факторов. Некоторые учёные предлагают рассматривать гены или гормоны в качестве ключевых факторов; также распространено мнение, что и те и другие играют роль.

Некоторые исследователи предполагают наличие причинно-следственной связи между биологическими факторами и сексуальной ориентацией. Этой теме посвящён ряд работ, охватывающих различные области биологии, например книга нидерландского нейробиолога Дика Свааба — «Мы — это наш мозг. От матки до Альцгеймера».

Исследования близнецов В ряде исследований близнецов была предпринята попытка сравнить относительную важность генетики и окружающей среды в определении сексуальной ориентации. В исследовании 1991 года Бейли и Пиллард провели исследование близнецов мужского пола, набранных из «гомофильных публикаций», и обнаружили, что 52 % монозиготных (MZ) братьев (из которых 59 были опрошены) и 22 % дизиготных (DZ) близнецов были согласны на гомосексуальность. 'MZ' обозначает однояйцевых близнецов с одинаковыми наборами генов, а 'DZ'-однояйцевых близнецов, где гены смешаны до такой же степени, как и у недвойственных братьев и сестёр. В исследовании 61 пары близнецов исследователи обнаружили — среди главным образом мужских субъектов — коэффициент согласия для гомосексуальности 66 % среди монозиготных близнецов и 30 % среди дизиготных близнецов. В 2000 году Бейли, Данн и Мартин изучили большую выборку из 4901 австралийских близнецов, но сообщили о менее чем половине уровня конкордантности ориентаций. Они обнаружили 20 % конкордантности у мужчин идентичных, или MZ, близнецов и 24 % конкордантности для женщин-близняшек. Самооценка зиготности, сексуального влечения, фантазии и поведения оценивалась с помощью опросника, а зиготность серологически проверялась в случае сомнений. Другие исследователи поддерживают биологические причины как мужской, так и женской сексуальной ориентацииHershberger, Scott L. 2001. Biological Factors in the Development of Sexual Orientation. Pp. 27-51 in Lesbian, Gay, and Bisexual Identities and Youth: Psychological Perspectives, edited by Anthony R. D’Augelli and Charlotte J. Patterson. Oxford, New York: Oxford University Press. Quoted in Bearman and Bruckner, 2002..

Изучив ответы 289 пар однояйцевых близнецов (монозиготных, или из одной оплодотворённой яйцеклетки) и 495 пар однояйцевых близнецов (дизиготных, или из двух оплодотворённых яйцеклеток) в школьном исследовании подростков в 7–12 классах (1994–1995 гг.) было обнаружено, что коэффициент конкордации для однополого влечения составляет только 7,7 % для однояйцевых близнецов-мужчин и 5,3 % для таких женщин.

Исследование 2010 года из всех взрослых близнецов в Швеции (более 7600 близнецов) показало, что однополое поведение объясняется как наследственными факторами, так и индивидуальными источниками окружающей среды (такими как пренатальная среда, опыт болезни и травмы, а также группы сверстников и сексуальный опыт). В то время как влияние переменных общей среды — таких как семейная среда и социальные отношения — имело более слабый, но значительный эффект. У женщин наблюдалась статистически незначимая тенденция к ослаблению влияния наследственных эффектов, в то время как у мужчин отсутствовал эффект совместного воздействия окружающей среды. Использование всех взрослых близнецов в Швеции было разработано для решения критики исследований добровольцев, в которых потенциальный уклон в сторону участия гомосексуальных близнецов может повлиять на результаты.

Исследования близнецов позволяют получить приближённое представление о роли генетических факторов и факторов среды. Ранние исследования обычно содержали методологические ошибки, что приводило к тому, что различающиеся по ориентации близнецы попадали к исследователям значительно реже и получаемая конкордантность оказывалась завышеннойBailey, J. Michael ; Dunne, Michael P. ; Martin, Nicholas G. Genetic and Environmental Influences on Sexual Orientation and Its Correlates in an Australian Twin Sample J Pers Soc Psychol, Volume 78(3).March 2000.524-536.

год публикации пол MZ% DZ% источник 1952 м 100 15 KallmanFranz J. Kallmann Twin and sibship study of overt male homosexuality Am J Hum Genet. 1952 June; 4(2): 136—146.1968 м 60 14 Heston & ShieldsHeston L. L. & Shields, J. 1968. Homosexuality in twins: a family study and a registry study. Archives of General Psychiatry, 18, 149—1601991 м 47 0 Bunrich et al.Bunrich, N.J., Bailey,J.M., & Martin, N.G/ (1991) Sexual orientation, sexual identity, and sex-dimorphic behaviours in male twins Behavior Genetics, 21,75-96.1991 м 52 22 Bailey & PillardBailey, J.M. & Pillard, R.C. 1991. A genetic study of male sexual orientation. Archives of General Psychiatry, 48, 1089—10961992 оба 13 13 King & McDonaldKing, M., & McDonald, E. 1992 Homosexuals who are twins: A study of 46 probands. British Journal of Psychiatry, 160, 407—409.1993 оба 65 29 Whitam et al.Whitam, F.L., Diamond, M. & MArtin, J. 1993. Homosexual orientation in twins: A report on 61 pairs and three triplet sets. Archives of Sexual Behaviour, 22, 187—2061993 ж 48 16 Bailey et al.Bailey, J.M., Pillard, R.C., Neale, M.C., & Agyei, Y. 1993. Heritable factors influence female sexual orientation. Archives of General Psychiatry, 50, 217—223.1996 м 20 0 Bailey et al.Bailey, J.M., Dunn, M., & Martin, N.G. 1996. Sex differences in the distribution and determination of sexual orientation. Unpublished manuscript.1996 ж 24 11 Bailey et al.1997 м 25 25 HershbergerHershberger, S.L. 1997. A twin registry study of male and female sexual orientation. Journal of Sex Research, 34, 212—222.1997 ж 55 25 Hershberger2000 м 20 16 Bailey et al.2000 ж 24 10.5 Bailey et al.2002 м 16.8 9.8 Bearman & BrucknerBearman, P. S. & Bruckner, H. 2002 Opposite-sex twins and adolescent same-sex attraction. American Journal of Sociology 107, 1179—1205.2002 ж 5.3 6.6 Bearman & Bruckner2008 м 18 11 Langstrom et al.Långström N, Rahman Q, Carlström E, Lichtenstein P. Genetic and environmental effects on same-sex sexual behavior: a population study of twins in Sweden. Arch Sex Behav. 2008 Feb;39(1):75-80.2008 ж 22 17 Langstrom et al. Исследования близнецов получили ряд критических замечаний, но тем не менее можно сделать вывод, что, учитывая разницу в сексуальности у стольких наборов однояйцевых близнецов, сексуальная ориентация не может быть отнесена исключительно к генетическим факторам. Другая проблема заключается в том, что даже монозиготные близнецы могут быть разными и есть механизм, способный объяснить, что монозиготные близнецы диссонируют с гомосексуальностью. Грингас и Чен (2001) описывают ряд механизмов, которые могут привести к различиям между монозиготными близнецами, наиболее важными из которых являются хорионичность и амнионичность.

Исследования хромосомных связей сексуальной ориентации показали наличие множества сопутствующих генетических факторов по всему геному. В 1993 году Дин Хеймер и его коллеги опубликовали результаты анализа связей в выборке из 76 братьев-геев и их семей. Оказалось, что у геев было больше геев-мужчин-дядей и двоюродных братьев по материнской линии семьи, чем по отцовской. Братья-геи, которые показали эту материнскую родословную, были затем проверены на связь с Х-хромосомой, используя двадцать два маркера на Х-хромосоме, чтобы проверить наличие подобных аллелей. В другой находке было обнаружено, что тридцать три из сорока испытанных пар сиблингов имеют сходные аллели в дистальной области Xq28, что было значительно выше ожидаемых показателей. Сандерс и другие в 1998 году сообщили об аналогичном исследовании, в ходе которого обнаружили, что 13 % дядей братьев-геев по материнской линии были гомосексуалами, по сравнению с 6 % по отцовской линии.

Результаты первого крупного, комплексного многоцентрового исследования генетических связей мужской сексуальной ориентации были представлены независимой группой исследователей в американском обществе генетики человека в 2012 году.