Cinsel yönelimlerin, eşcinsellik kadar heteroseksüelliğin de, kökenleri henüz bilimsel olarak gösterilmiş değildir. Her tür cinsel yönelimle ilgili genel kabul cinsel yönelimin bir seçim/tercih sonucu olmadığıdır, zira bireyler hayatlarının herhangi bir döneminde hangi cinsiyetten kişilerden hoşlanacaklarına, aşık olacaklarına, cinsel olarak uyarılacaklarına karar vermezler. Böyle bir karar süreci heteroseksüel bireyler için geçerli olmadığı gibi (yani bir erkek hayatının geri kalanında cinsel ve duygusal olarak kadınlara yöneleceğine karar vermediği gibi), heteroseksüellik dışında cinsel yönelimi olan kişilerde de söz konusu değildir. Cinsel yönelim seçilen değil, fark edilen, karşı karşıya kalının bir durumdur.
Cinsel yönelimin nasıl ortaya çıktığı ile ilgili yıllarca çeşitli alanlarda çalışmalar yürütülmüşse de tutarlı ve geçerli bir açıklamaya ulaşılamamıştır. Son yıllarda yapılan çalışmalar genetik ve doğum öncesi süreçlere işaret etmektedir; ancak tek belirleyenin bu etkenler olmadığı da gösterilmiştir. Kişilerde saptanan hormon düzeyleriyle, beyin yapısı ve işlevleriyle ilgili farklılıklarla, kişinin geçmişinde cinsel istismar olmasıyla, aile yapısıyla, ebeveyn özellikleri, anne veya babasıyla ilişkisiyle, kendi cinsi ve karşı cinsle ilişki denemelerinde olumlu/olumsuz yaşadıklarıyla, yineleyen denemeler sonucu öğrenmiş olmasıyla, bağımlılıkla açıklanamayacağı gösterilmiştir.