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同性恋的性倾向形成：
到目前为止，科学家对于一个人形成异性恋、双性恋或同性恋的具体原因还没有达成共识。尽管许多研究考察过可能会影响性倾向的因素，例如遗传、激素、成长经验、社会与文化，但尚无研究能够明确证实性倾向是由某个特定因素或多种因素所引致的。
尽管如此，多数科学家认为性倾向的形成，可能是由于生物因子（基因、激素）和孕后环境因子间复杂的交互作用促成。他们指出，大多数人的性倾向在童年就已经形成。现有证据表明，绝大多数拥有女同性恋和男同性恋倾向的成年人，是由异性恋父母养育的。女同性恋和男同性恋父母抚养的孩子绝大多数会成为异性恋。
最近数十年来，大量证据显示了生物性因素对于性倾向形成有重大影响，同卵双胞胎性倾向一致性，以及同家族谱系间特定性倾向的集群，支持了生物学的解释。科学家正在寻找与性倾向有关的基因，双生子研究为性倾向的遗传基础提供实质证据，特别是男同性恋。
位于X染色体的Xq28以及8号染色体的8q12被认为最有可能是包含与男同性恋有关的基因区段。性倾向可能是一种多基因（polygenic）遗传特征，并且基因对于性倾向的形成可能只扮演部分角色。有些科学家主张子宫环境影响胎儿的表观遗传（epigenetics）进而调控性倾向的形成，有些研究认为能以此预测性倾向，但有专家对其预测的准确性表达怀疑，指其样本数量过小。
另外一些证据指出激素与性倾向形成有关，一种说法是出生前的睾固酮浓度影响胎儿脑部结构，在子宫时编译好特定的性倾向、性别认同以及相关的行为、认知和性格特质。许多科学家分别考虑了出生顺序、惯用手、头发漩涡、阴茎长短、身高体重关系，无名指/食指长度比例等因素，来研究激素与性倾向的关联，Blanchard的研究发现“每多有一个哥哥，该名男子被另外一名男子吸引的可能性就大一些”，研究者认为这可能与母体怀多次男胎产生的免疫反应有关，Blanchard也发现发生该现象的男性多数都是右撇子。
其他的研究指出生理学和性倾向的相关性。在神经内分泌学与神经解剖学方面，西蒙·列维的研究报告男女同性恋与男女异性恋间有若干脑神经核型态（INAH3）差异存在，但该研究遭到样本量不足以及选择偏误的批评，尚未得到进一步的广泛验证。另一份研究指出性信息素反应的差异，男性同性恋者和女性异性恋者的脑部会对雄二烯酮有性反应，女性同性恋者和男性异性恋者的脑部则对雌四烯醇有性反应。
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