Tay Sachs hastalığında HEXA genindeki mutasyonlar beta-heksosaminidaz A üretimini engelleyerek GM2 gangliosidinin beyinde birikmesine ve sinir hücrelerinde ilerleyici hasara yol açar. Tay Sachs hastalığı olan bireylerde genellikle mutasyona uğramış HEXA geninin iki kopyası bulunur ve her bir ebeveynden birer tane miras alınır. Bu otozomal resesif kalıtım modeli olarak bilinir.
Bir bireyin Tay Sachs hastalığına sahip olması için, her bir ebeveynden birer tane olmak üzere iki mutasyona uğramış HEXA genini miras alması gerekir. Tay Sachs hastalığının taşıyıcıları yalnızca bir mutasyona uğramış HEXA genine ve bir normal gene sahiptir. Taşıyıcıların kendileri Tay Sachs hastalığına sahip değiller ancak mutasyona uğramış geni çocuklarına aktarabiliyorlar.
Tay Sachs hastalığının genotipi genetik testlerle belirlenebilir. Bu test, bireylerin ve ailelerin bu bozukluğa yakalanma veya bu hastalığa geçme risklerini anlamalarına ve aile planlaması ve tıbbi bakım konusunda bilinçli kararlar vermelerine yardımcı olabilir.