Lys- og elektronmikroskopi af føtale testikler ved 16 og 22 ugers gestation, efter prænatal diagnose af det skrøbelige X-syndrom, viste, at morfogenesen af makroorkidisme begynder før 16 uger og er progressiv gennem hele svangerskabet.

Lys- og elektronmikroskopi af testiklerne ved 16 uger afslørede interstitiel ødem med stigning i interstitiel grundsubstans forbundet med en stigning i hydrofil glycoproteinkorn, spredte kollagenfibre og bundter af mikrofibriller. Ved 22 uger var der progression af disse ændringer med yderligere stigning i grundsubstansen, kollagenfibre grupperet i bundter og en moderat stigning i fibroblaster.

Den primære mekanisme for makroorkidisme synes at være den føtale interstitielle celleproduktion af en unormal grundsubstans bestående af glykoproteinkorn, som er hydrofil og resulterer i interstitiel ødem ved mindst 16 uger. Således kan en primær bindevævsdefekt være ansvarlig for makroorchidismen samt nogle af de andre træk ved Fragile X-syndromet.