Τα άτομα με πολυσωμία έχουν ένα επιπλέον αντίγραφο ενός χρωμοσώματος. Το πρόβλημα μπορεί να προκύψει κατά τη διάρκεια της μείωσης, της κυτταρικής διαίρεσης που παράγει σπέρμα και ωάρια, όταν ένα ζεύγος χρωμοσωμάτων αποτυγχάνει να διαχωριστεί πλήρως, με αποτέλεσμα κύτταρα με περισσότερα ή λιγότερα από τον κανονικό αριθμό χρωμοσωμάτων. Η μετατόπιση ή η ανταλλαγή γενετικού υλικού μεταξύ των χρωμοσωμάτων μπορεί επίσης να είναι μια αιτία. Το σύνδρομο Down είναι μια ευρέως γνωστή διαταραχή, η οποία εμφανίζεται λόγω ενός επιπλέον χρωμοσώματος. Το σύνδρομο Kleinfelter είναι μια άλλη μορφή πολυσωμίας, στην οποία οι άνδρες έχουν ένα επιπλέον φυλετικό χρωμόσωμα Χ, εκτός από ένα Χ και ένα Υ.
Τα παιδιά με σύνδρομο Down έχουν ένα τρίτο χρωμόσωμα που συνδέεται με το 21ο ζεύγος, καθιστώντας τον συνολικό αριθμό των χρωμοσωμάτων 47 αντί για το φυσιολογικό 46. Οι επαγγελματίες υγείας αναφέρουν επίσης το σύνδρομο ως τρισωμία 21. Τα παιδιά που γεννιούνται με αυτό το είδος πολυσωμίας τείνουν να έχουν επίπεδη μύτη , μικρά αυτιά και στόματα, και λοξά μάτια. Συχνά μαθαίνουν αργά και υποφέρουν από διάφορες ιατρικές παθήσεις. Μελέτες υποδεικνύουν ότι τουλάχιστον τα μισά από τα βρέφη που γεννήθηκαν με τρισωμία 21 έχουν καρδιακές παθήσεις που περιλαμβάνουν ελαττώματα στον τοίχο ή στο διάφραγμα, που χωρίζει την καρδιά.
Τα αρσενικά μωρά που γεννιούνται με σύνδρομο Kleinfelter έχουν τρία φυλετικά χρωμοσώματα, XXY, αντί για το φυσιολογικό ζεύγος φυλετικών χρωμοσωμάτων, XY. Τα βρέφη μπορεί ή δεν μπορούν να αναπτύξουν συμπτώματα ως αποτέλεσμα αυτής της ανωμαλίας, αλλά τείνουν να έχουν πιο αδύναμους μύες, γεγονός που τα εμποδίζει να κάθονται όρθια, να μπουσουλάνε ή να περπατούν μόλις άλλα βρέφη παρόμοιας ηλικίας. Κατά τη διάρκεια της εφηβείας, αυτά τα αρσενικά μεγαλώνουν ψηλότερα, αλλά πιο αδύνατα, λιγότερο καλά καθορισμένοι μύες από άλλα αρσενικά. Οι έφηβοι με Kleinfelter μπορεί να έχουν λιγότερες τρίχες στο σώμα και στο πρόσωπο, να αναπτύσσουν ευρύτερους γοφούς και να έχουν έλλειψη παραγωγής τεστοστερόνης. Η υποκατάσταση τεστοστερόνης μπορεί να ανακουφίσει τις δυσκολίες κατά την ενήλικη ζωή, όπως ο διαβήτης και η οστεοπόρωση.
Τα θηλυκά μπορεί να έχουν μια συγγενή ανωμαλία γνωστή ως σύνδρομο τριπλού Χ, στην οποία υπάρχουν τρία ή περισσότερα φυλετικά χρωμοσώματα Χ. Τα φυσικά χαρακτηριστικά της πάθησης περιλαμβάνουν μακριά πόδια και κορμούς με αποτέλεσμα μεγαλύτερο ύψος. Τα κορίτσια με αυτή τη μορφή πολυσωμίας έχουν συχνά μαθησιακά προβλήματα και ενεργούν με τρόπους που είναι συναισθηματικά ακατάλληλοι για την ηλικία τους. Πολλά θηλυκά XXX, ωστόσο, ωριμάζουν μέχρι την ενηλικίωση χωρίς κοινωνικές δυσκολίες. Όσο περισσότερα χρωμοσώματα Χ έχει ένα παιδί, τόσο μεγαλύτερη είναι η πιθανότητα να εκδηλώσει συμπτώματα.
Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι τα άτομα που εμφανίζουν πολυσωμία στα χρωμοσώματα 3, 17 και 31 μπορεί να έχουν μεγαλύτερο κίνδυνο να αναπτύξουν ορισμένους τύπους καρκίνου της ουροδόχου κύστης, του μαστού, του πνεύμονα και του δέρματος. Οι γυναίκες με πολυσωμία 17, ειδικότερα, μπορεί να έχουν αυξημένο αριθμό θέσεων υποδοχέα ανθρώπινου επιδερμικού αυξητικού παράγοντα 2 (HER-2), γεγονός που μπορεί να αυξήσει τη συχνότητα εμφάνισης καρκίνου του μαστού. Οι καρκίνοι που προέρχονται από αυτή τη συγγενή διαταραχή ανταποκρίνονται καλά στις ανθρακυκλίνες ως μέρος του σχήματος χημειοθεραπείας.