性取向原因的生物学理论受到科学家的青睐。这些理论涉及到遗传因素、早期子宫环境和大脑结构复杂相互作用。与异性恋、同性恋、双性恋或者无性恋形成的有关因素包括基因，，和大脑结构。
实证研究.
双生子研究.许多双生子研究试图比较遗传学和环境在确定性取向方面的相对重要性。在1991年的一项研究中，贝利和皮拉尔对从“同性恋杂志”中招募的男性双胞胎进行了一项研究，发现52%的同卵双胞胎兄弟（共有59名）和22%的异卵双胞胎在同性恋方面是一致的。 在一项61对双胞胎的研究中，