A genetika, a születés előtti hormonterhelés, a neuroanatómia és a kognitív feldolgozás kutatásán keresztül számos tanulmány tett kísérletet a transznemű identitás kialakulásának biológiai tényezőinek elkülönítésére. A genetikai vizsgálatok azt mutatják, hogy a kromoszómális eltérések nem gyakoriak, de nagyobb arányban fordulhatnak elő, mint az általános populációban. Vizsgálták a jelölt géneket, néhány pozitív eredménnyel, bár ezeket még nem sikerült megismételni. A hormonterhelésnek a fejlődő magzatra gyakorolt hatását vizsgáló vizsgálatok az interszexuális emberek nemi identitására összpontosítottak, amely gyakran kiszámíthatatlan, valamint a prenatális hormonterhelés proxy markereire, mint például az ujjhossz-arány és a születési sorrend, amelyek nem mutatnak egyértelmű tendenciákat a transznemű csoportok esetében. Néhány kisebb neuroanatómiai vizsgálat különbséget mutat a transzneműeknél, de az eredmények korlátozottak a kis mintanagyság és az olyan zavaró változók miatt, mint a felnőttkori hormonterhelés. Számos tanulmány bizonyítja, hogy a férfiból nőbe (MTF) transznemű embereknél magasabb a balkezesség aránya, de ennek a különbségnek az elméleti alapja nincs jól leírva. A felhalmozódó bizonyítékok arra utalnak, hogy a prenatális biológia valószínűleg hozzájárul a transznemű identitáshoz, de szerepe inkább interaktív, mint determinisztikus.