Etiologia ADPKD powodowana jest przez mutacje przynajmniej w 2 genach: PKD1 i PKD2, kodujących, odpowiednio, białka policystynę-1 i policystynę-2. Gen PKD1 znajduje się w locus 16p13.3, locus genu PKD2 to 4q13-23. ARPKD jest spowodowana mutacją genu PKHD1 kodującego fibrocystynę. Za 85% przypadków choroby odpowiedzialnych jest ponad 100 różnych mutacji w genie PKD1, a pozostałe 15% to ponad 80 różnych mutacji w genie PKD2. Wiek rozpoznania wielotorbielowatości, ciężkość jej przebiegu i obecność powikłań pozanerkowych zależy od rodzaju mutacji.

Epidemiologia ADPKD jest najczęstszą uwarunkowaną genetycznie chorobą nerek, odpowiadającą za 8–15% przypadków wymagającej leczenia nerkozastępczego schyłkowej niewydolności nerek. Częstość tej choroby szacuje się na 1:400–1:1000 urodzeń. ARPKD jest znacznie rzadsza, występuje z częstością około 1:20 000 urodzeń. Choroba ujawnia się w niemowlęctwie, możliwe jest jej wykrycie prenatalne.