Le syndrome de Pallister-Killian est dû au mosaïcisme tissulaire d'une tétrasomie du chromosome 12p ( 4 exemplaires du chromosome 12p au lieu de 2 ; toutes les cellules ne sont pas porteuses de cette anomalie chromosomique).
Le diagnostic peut être posé avant la naissance par échographie. Les signes les plus fréquents incluent des traits du visage particuliers, des membres courts, des mains et pieds petits avec des ongles peu developpés.. Une hypotonie est présente à la naissance et des contractures se développent avec l'âge. Plusieures malformations congénitales peuvent être présentes, les plus spécifiques étant des anomalies diaphragmatiques et anales. Des anomalies cardiaques, en particulier des communications interventriculaires, sont présentes dans 25 % des cas. Un déficit intellectuel sévère, des anomalies de pigmentation cutanée, une surdité et des convulsions sont également fréquents.Les atteintes sont fonction du niveau de mosaïcisme.