Faits: A. Par jugement du 26 octobre 2009, le Tribunal de police de la République et Canton de Genève a acquitté X._ des chefs d'actes d'ordre sexuel avec des enfants (art. 187 CP) et de violation du devoir d'assistance ou d'éducation (art. 219 CP). B. Sur appel du Ministère public, la Chambre pénale de la Cour de justice de la République et Canton de Genève a annulé ce jugement le 23 décembre 2010 et a déclaré X._ coupable d'infraction à l'art. 187 CP. Elle l'a condamnée à une peine privative de liberté de neuf mois, avec sursis et délai d'épreuve de trois ans, et a ordonné un traitement ambulatoire psychiatrique et psychothérapeutique avec dépôt au Service d'application des peines et des mesures, tous les trois mois, d'un rapport sur le suivi du traitement ambulatoire. La cour cantonale s'est fondée sur les principaux éléments de fait suivants. X._ s'était fait régulièrement sucer les seins jusqu'en décembre 2007 par son fils Y._, né le 22 septembre 2000, alors qu'elle-même caressait ce dernier sur tout le corps, et notamment le sexe. C. X._ interjette un recours en matière pénale au Tribunal fédéral contre l'arrêt de la Chambre pénale du 23 décembre 2010. Elle conclut à l'annulation de celui-ci et à son acquittement, subsidiairement au renvoi de la cause à l'autorité cantonale pour nouvelle décision au sens des considérants.