真正的性早熟是由于垂体过早地释放性激素（促性腺激素）引起的。这些激素会影响性器官。激素过早地释放是由于垂体的异常引起的，如分泌激素的腺瘤，或大脑内控制垂体的丘脑下部异常。大约60％性早熟的男孩有可识别的异常。相反，约80％6岁左右的女孩却没有任何异常，但是大多数患有性早熟的4岁以下女孩，却可在脑中发现异常。

假性早熟的儿童，体内会产生很高水平的雄性或雌性激素；原因可能是肾上腺、卵巢或睾丸内有的小肿瘤。这些激素不会使性腺成熟，但确实会使儿童看起来像成人。

在一种少见的影响男孩的遗传变异中，假性早熟（睾丸中毒症）是由于睾丸成熟直接引起的。