Y染色体为男性所特有，与男性特有的遗传性状密切相关。在人类46条染色体中，Y染色体是较小的一条，约含5.9×105kb的DNA，其中60%位于长臂Yq12，短臂约含1.3kb的DNA。Y染色体上95%的DNA为非重组区，其中很多基因为非等位基因。因此，Y染色体独特的单倍性决定了Y染色体上的基因微缺失或突变常产生Y连锁遗传效应。主要临床表现为无精症、少精症或弱精症，从而导致不育。
1976年，Tieplolo和Zuffardi发现无精症患者有Y染色体长臂（Yq11）缺失，故称该部位为无精子因子（azoospermia factor，AZF）。目前认为控制精子生长的基因位于Y染色体长臂远侧的常染色质区，该部位有无精子因子AZF，现已明确至少有3个精子生成部位（AZFa、AZFb、AZFc），分别位于Yq11的近端、中间和远端。AZFa区域内有USP9Y、DBY和UTY等与精子生成相关的候选基因，AZFa发生缺失的频率最低，但后果最严重。多数情况下发生整个AZFa缺失，表现为严重的少精症和单纯支持细胞综合征。AZFb区域内有RBMY、SMCY、EIF1AY和CDY2等候选基因，AZFc区域内有DAZ、CDY1等候选基因，AZFb和AZFb+c也表现为无精子症或少精子症。无论是整个AZFba还是AZFb缺失，或者AZFb+c缺失，通过睾丸活检等手段获取精子的机会几乎为零。AZFc发生缺失的频率最高，情况也比较乐观，缺失者精子计数从无到正常，但通常伴有精子形态异常。欧洲生殖协会研究表明，因AZFc缺失导致的无精子患者采用ISCI等技术辅助生育效果一般比较好。但这些患者的男性后代也会发生AZFc缺失。
现已明确的Y染色体致病基因还有SRY基因和外耳道多毛基因等。SRY的表达决定了未分化性腺向睾丸分化，如果该基因点突变或缺失，将导致性腺发育不全。外耳道多毛基因将导致男性青春期开始外耳道长出2～3cm的丛状黑色硬毛。
Y染色体微缺失的发生机制目前尚有争论。精子的生成是一个复杂的过程，估计有2000个基因参与调节，但绝大多数位于常染色体区，只有30个基因位于Y染色体上，并且Y染色体上的基因不参与生殖以外的其他生理功能的调节。Y染色体上仅有几十个基因，在有丝分裂期间不能进行DNA的修复。因此，认为Y染色体发生缺失，比其他染色体显得容易。有学者提出Y染色体微缺失是一种随机事件，可能是遗传因素或环境因素所致。有研究表明，Y染色体微缺失是由于基因重组造成的，这与Y染色体上有大量高度重复和回文序列特征有关。
