В основе заболевания лежит генетический дефект гена хлор-специфического ионного канала – CLCN7 (синдром Альберс-Шенберга), передаваемый по аутосомно-доминантному типу наследования. Встречается также аутосомно-рецессивный тип наследования, который связывают с дефектами гена α1-субъединицы АТФазы – TCIRG (классический тип), гена CLCN7 и гена остеопетроз-ассоциированного трансмембранного протеина – OSTM1 (нейропатический тип), карбоангидразы II типа – KA-II (с почечным тубулярным ацидозом). Наряду с этим встречается и сцепленный с полом тип, обусловленный дефектом гена киназы ингибитора активатора гена легкого полепептида – IBKG (NEMO), который связан с лимфадемой, ангидрогической эктодермальной дисплазией и иммунодефицитом (синдром OLEDAID). Каждый из этих сложных процессов в итоге приводит к нарушению функционирования клеток костной ткани - остеокластов, что сопровождается избыточностью костной ткани, несвоевременным её замещением, деформацией костей, сдавлению костно-мозгового канала. Это приводит к избыточной ломкости кости, нарушению кроветворения и неврологическим проявлениям при сдавливании рядом располагающегося нервного ствола. 
Заболевание относится к группе орфанных. Частота аутосомно-рецессивного остеопетроза – 1 на 250 тыс., аутосомно-доминантного – 1 на 20 тыс.
Аутосомно-рецессивный остеопетроз – тяжелое заболевание, которое может проявляться уже внутриутробно; у новорожденных и грудных детей наблюдаются прогрессирующая анемия, гепатоспленомегалия, гидроцефалия, а также сдавление черепных нервов, приводящее к слепоте и тугоухости. Больные обычно не доживают до 10 лет, причиной смерти нередко бывает инфекция. У некоторых больных нарушается функция не только остеокластов, но и моноцитов.
У детей старшего возраста и взрослых остеопетроз протекает легче. Чаще это аутосомно-доминантный тип заболевания, который имеет тенденцию к прогрессированию с возрастом. Анемия выражена меньше, а неврологические нарушения развиваются реже. Основное проявление остеопетроза у взрослых – повторные патологические переломы. Мужчины и женщины болеют одинаково часто. На основании рентгенологических данных выделяют два типа аутосомно-доминантного остеопетроза. Для I типа характерно утолщение свода черепа, в то время как при II типе обнаруживают «полосатый» позвоночник, дугообразные участки остеосклероза в крыльях подвздошных костей («кость в кости») и уплотнение губчатого вещества костей.

Гипокальциевая диета