NSD1基因突变是引起Sotos综合征的主要原因，占所有致病人数的90%。NSD1基因作为制造组蛋白甲基转移酶功能的蛋白质，为组蛋白甲基转移酶提供指令，使得组蛋白甲基转移酶甲基化，从而使得组蛋白甲基转移酶可以调节某些基因的活性，并根据需要开启或关闭。此外，NSD1蛋白控制着参与正常生长发育的基因的活性，NSD1蛋白的减少会破坏生长发育相关基因的正常活动。

比如NSD1基因缺陷会影响NFIX基因的突变，NFIX基因是一种调节大脑神经中枢表达及骨骼发育的特殊基因。此外，NSD1基因缺陷会增强APC2基因表达，APC2基因是一种调节心脏和肾脏功能表达以及肿瘤因子的触发基因，一旦APC2基因过度表达，会导致心脏和肾脏缺陷，以及触发癌症的发生。