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Interessa soprattutto i maschi. La prevalenza della OS legata all'X varia da 1/50.000 a 1/100.000. La prevalenza della OS autosomica dominante non è nota; viene considerata parte della sindrome da microdelezione 22q11.2, che ha una prevalenza di 1/4000.

La sindrome Opitz G e la sindrome Opitz BBB (definite con le iniziali delle prime famiglie descritte) sono state inizialmente riportate come fenotipi distinti, ma successivamente sono state ricondotte alla stessa sindrome. La OS di solito presenta difetti facciali caratteristici (fronte prominente, ipertelorismo, telecanto, radice nasale larga, labio/palatoschisi, antiversione delle narici), ipospadia, criptorchidismo e scroto ipoplasico/bifido. È stata descritta inoltre una vasta gamma di altri segni variabili: anomalie laringo-tracheo-esofagee (LTE), responsabili di disfagia; difetti anali, come l'ano imperforato o ectopico; sindattilia; cardiopatie congenite (difetto del setto atriale o ventricolare, persistenza della vena cava superiore sinistra o pervietà del dotto arterioso); ritardo dello sviluppo con ritardo nell'acquisizione della deambulazione; deficit cognitivo con deficit dell'attenzione, difficoltà di apprendimento e i disturbi del linguaggio. Sono stati osservati inoltri difetti cerebrali della linea mediana: agenesia del corpo calloso e agenesia o ipoplasia del verme cerebellare. In casi molto gravi, sono state descritte malformazioni renali. In genere le femmine portatrici presentano solo ipertelorismo e di rado altri segni clinici.

La XLOS è causata dalle mutazioni di MID1 (Xp22), che codifica per la proteina 2 della linea mediana, una E3 ubiquitina ligasi che si associa ai microtubuli. Anche tra i pazienti che presentano la stessa mutazione, è stata riscontrata un'ampia variabilità per quanto attiene l'esordio e la gravità dei segni clinici. Tuttavia, in alcuni pazienti con XLOS diagnosticata clinicamente, non sono identificabili le mutazioni di MID1, il che suggerirebbe che potrebbero essere implicati anche altri geni o altre mutazioni delle regioni regolatorie. La ADOS sembra essere causata dalla delezione 22q11.2.

La sindrome di Opitz G/BBB viene diagnosticata in base ai segni clinici e si sospetta nei maschi con ipertelorismo oculare e almeno uno degli altri segni principali (ipospadia o anomalie LTE). I test molecolari sono complicati a causa dell'eziologia complessa. La diagnosi è confermata dall'identificazione di una mutazione di MID1.

La XLOS e la ADOS possono essere differenziate in base alla modalità di trasmissione. Le diagnosi differenziali si pongono con la sindrome FG, la displasia cranio-fronto-nasale e la sindrome di Mowat-Wilson.

È possibile la diagnosi prenatale nelle gravidanze a rischio, se è stata identificata in precedenza in un familiare la mutazione patogenetica di MID1. La determinazione del sesso del feto può essere fatta con l'analisi cromosomica, seguita dallo screening delle mutazioni patogenetiche.

Si raccomanda la consulenza genetica per i giovani adulti affetti o portatori o a rischio di essere portatori.

A causa della natura della sindrome, è necessaria la presa in carico da parte di un'équipe multidisciplinare, che comprende un esperto in chirurgia cranio-facciale, l'oculista, il pediatra, l'urologo pediatra, il cardiologo, il pneumologo, il logopedista e il genetista clinico. Il trattamento consiste principalmente in interventi di chirurgia correttiva. È inoltre necessario un regolare follow-up a seconda del tipo delle malformazioni presenti.

La prognosi dipende dalla gravità, che è estremamente variabile fra i pazienti.