CGD kusuru, reaktif oksijen türlerinin (ROS) üretilmesinden sorumlu bir enzim kompleksi olan NADPH oksidazın üretiminde veya fonksiyonunda bir eksikliğe neden olur. ROS, nötrofiller ve makrofajlar gibi fagositlerin mikrobisidal aktivitesi için gereklidir. CGD'li bireylerde yeterli ROS üretiminin olmaması, fagositlerin istilacı mikroorganizmaları öldürme yeteneğini bozarak tekrarlayan ve ciddi enfeksiyonlara neden olur.