小儿神经管畸形有一定的遗传倾向，但不是所有情况都会遗传给下一代。
许多种类基因的表达或突变与神经系统发育、神经管畸形有关，如发育调节基因及转录因子类基因、原癌基因和抑癌基因、生长因子及其受体基因等。如果父母患有神经管畸形或携带有相关的致畸基因，孩子患病的风险会相对较高。一些染色体异常如 18 - 三体和 13 - 三体，以及遗传综合征如 Meckel 综合征、Knobloch 综合征和 Joubert 综合征等也可伴有神经管畸形表现。特定叶酸代谢基因变异，如亚甲基四氢叶酸还原酶（MTHFR）基因 677 位点变异，以及平面细胞极化信号通路基因如 CELSR1、DVL2、VANGL1 和 FZD6 等变异也伴随神经管畸形风险增高。
不过，神经管畸形是一种多因素导致的复杂疾病，环境因素也起着重要作用。在胚胎发育过程中，若受到环境因素影响，如叶酸缺乏、感染、药物、射线等，可能会导致神经管发育异常，从而增加神经管畸形的风险。所以即使家族中有神经管畸形患者，其后代也只是存在一定的发病风险，而非肯定会患病。通过在孕期注意避免各种不良因素的影响，如保证充足的叶酸摄入、避免接触有害化学物质和放射线等，可以降低胎儿发生神经管畸形的几率。
