因突变引起的称为C1型尼曼匹克氏症，而由NPC2基因突变引起的则称为C2型尼曼匹克氏症，两者的临床表现相似。一般认为NPC1基因有将近300种不同的突变型态，并且已发现超过60种的多型性。目前已知NPC1与NPC2的基因产物，即NPC1与NPC2蛋白对胆固醇的正常运输作用至关重要。一般认为NPC1与NPC2的基因突变会导致蛋白质在处理与利用被细胞吞噬的胆固醇时，出现功能异常与受损现象。胆固醇、醣脂，以及游离的神经胺醇或鞘氨醇会囤积在神经外组织，而GM2和GM3神经节苷脂会囤积在大脑，可能是上述突变