Microscopia leve e eletrônica dos testículos fetais às 16 e 22 semanas de gestação, após o diagnóstico pré-natal da Síndrome do X Frágil, revelou que a morfogénese da macroorquidia começa antes das 16 semanas e é progressiva ao longo de toda a gestação.

Microscopia leve e eletrônica dos testículos com 16 semanas revelou edema intersticial com aumento de substância intersticial moída associada a um aumento de grânulos de glicoproteínas hidrofílicas, fibras colágenas dispersas e feixes de microfibrilas. Com 22 semanas, houve progressão destas alterações com aumento adicional de substância moída, fibras colágenas agrupadas em feixes e um aumento moderado de fibroblastos.

O mecanismo primário da macroorquídea parece ser a produção de células intersticiais fetais de uma substância moída anormal composta de grânulos de glicoproteína que são hidrofílicos e resultam em edema intersticial por pelo menos 16 semanas. Assim, um defeito primário do tecido conjuntivo pode ser responsável pelo macroorcidismo, assim como algumas das outras características da Síndrome do X Frágil.