DWS常伴有多种颅内外发育异常，这些异常来自妊娠的不同时期及不同的胚芽层。因此，很难提出一个一致的关于该综合征的胚胎发育的假说。就其胚胎后期发育异常而言，可能与宫内风疹病毒、巨细胞病毒或弓形体感染、服药(华法林)以及饮酒有关。
但也发现有染色体异常的病例，其中18三体、21三体和12三体最为常见，这种异常染色体同时存在于孩子的父亲和兄弟姐妹中DWS该病例与遗传因素有关。此外，先天性畸形可与肿瘤合并，反映了基因突变的存在。一些研究使用动物模拟实验注射6-氨基烟草酸可诱发于小鼠腹腔DWS这种疾病也可能是由系统代谢缺陷引起的。
正常胚胎发育第五周，菱脑前膜区与小脑合并，后膜区形成麦氏孔。DWS自妊娠第六发生~7周前，菱形大脑的综合发育畸形。此时，如果菱形大脑顶部的斜唇不能完全分化，两侧翼板斜唇的神经细胞不能正常增殖和移动，会影响两侧翼板的融合，导致小脑蚯蚓发育不全和下橄榄核的异位。如果后脑区域只向外膨胀而不破裂，形成第四脑室和侧孔，导致颅后窝囊畸形。
1982年French本病原因研究有四个论点：1.胚胎期第四脑室出孔闭锁；2.胚胎期小脑蚯蚓融合不良；3.胚胎期神经管闭合不全.脑脊液动力学变化。
