该肿瘤主要发生在儿童的眶内，发病率1/20,000活婴。该病可以是散发（非遗传性），也可以为显性遗传并具较高的外显率。视网膜母细胞瘤的发生主要是由于两个突变的产生。在显性遗传的病例，一个突变已通过生殖细胞而获得。而散发型中两个突变都发生在体细胞中。从统计学资料所得的最简单的模型是：可能存在一个基因，该基因的失活引起视网膜母细胞瘤。由于人类的染色体是双倍体，因此需要该基因的两个位点都发生突变。
　　已经克隆出Rb基因，当Rb基因突变使功能性的Rb基因产物消失时，则发生视网膜母细胞瘤。在遗传型的视网膜母细胞中，儿童从带病父母中获得易感性的机率为50%，易感者的发病可能性为90%，因此需要经常对患病父母的后代进行检查。即便对散发型病例（约占视网膜母细胞瘤总数的94%）有25～35%的为生殖细胞突变，成为易感基因新的携带者。应用PCR技术检测几种Rb基因的突变已用于监测后代发病的危险性。