四氢生物蝶呤缺乏症由于四氢生物蝶呤合成或代谢的过程中由于缺乏某种酶导致四氢生物蝶呤的合成或代谢障碍，从而引发四氢生物蝶呤缺乏症的发生。好发于有家族遗传史的人群，无传染性，一般无诱发因素。
由于缺乏四氢生物蝶呤合成或代谢相关的酶如二氢喋呤还原酶等缺乏，导致苯丙氨酸代谢障碍，从而引发四氢生物蝶呤缺乏症。