A Nijmegen breakage syndroma autoszomális recesszív módon öröklődik. A DNS-repair mechanizmusokban szerepet játszó Nibrin fehérjét kódoló NBN gén (Nibrin) mutációja Nijmegen breakage syndromához vezet. A DNS-hibajavítás elégtelensége a sejtek szabálytalan osztódásához és növekedéséhez vezethet, emiatt fokozott a tumorok kialakulásának rizikója (limphoid daganatok). A terápiára használt sugárzások és kemoterápiák további DNS-károsodásokat okozhatnak. A nibrin fehérje funkcióvesztése miatt az immunsejtek proliferációja elmarad, ami csökkent mennyiségű immunglobulint eredményez, így immundeficiencia alakul ki. Gyakoriak a visszatérő alsó és felső légúti, sinopulmonális lokalizációjú fertőzések, húgyúti, bőr- és gastrointestinalis fertőzések. Jellemző a microcephalia, növekedés elmaradása, típusos madárarc, urogenitalis rendszer veleszületett fejlődési rendellenessége, csontízületi rendszer érintettsége, bőrelváltozások (café au lait folt, szeplők vagy depigmentált területek, hemangióma, telangiectasia). Jellemző a másodlagos nemi jellegek hiánya, a menstruáció elmaradása következtében infertilitás alakulhat ki. Nőkben homozigótaság esetén korai petefészek-elégtelenséget igazoltak.