Различия в интеллектуальной сфере возникают в результате сложных и многочисленных взаимодействий между наследственностью и средой, в которой живет конкретный человек. Наследственные влияния передаются через гены, которые индивид получает от родителей и которые отвечают за формирование существенных для развития интеллекта биологических структур, прежде всего нервной системы. Влияние среды – это стимулы, которые человек получает от момента зачатия до смерти, включая пищу, культурную информацию, социальный опыт и многое другое. Попытка разделить генетические влияния и воздействие среды может завести в тупик, поскольку они взаимосвязаны – гены проявляют свое действие в контексте влияния среды, а факторы среды всегда действуют через биологические структуры, которые развиваются и регулируются в соответствии с заложенной в них генетической информацией.

На уровень интеллекта влияют многие факторы среды, начиная от социальных и культурных условий и кончая физико-химическими воздействиями. Один из таких факторов – обучение. Определенные вещества, воздействующие во внутриутробном периоде, тоже могут влиять на последующее развитие интеллекта. Кроме того, было отмечено, что отрицательно влияют на интеллект и некоторые вещества, воздействующие после рождения. В каждом из таких случаев была установлена связь между факторами среды и показателями интеллекта, однако механизмы действия этих факторов изучены недостаточно.

Развитие интеллекта определяется также наследственностью. Существует ряд генетически обусловленных заболеваний, например фенилкетонурия и синдром Дауна, которые вызывают множество поведенческих или физических отклонений и приводят к низкому IQ. Эффект наследственности можно оценить путем сравнения монозиготных (однояйцовых) и дизиготных (разнояйцовых) близнецов. Монозиготные близнецы развиваются из одной яйцеклетки и, таким образом, генетически идентичны. Дизиготные близнецы развиваются из разных яйцеклеток и потому не более сходны между собой генетически, чем любые другие братья и сестры. Если интеллект или какой- то другой признак определяется наследственностью, то монозиготные близнецы должны оказаться ближе друг другу, чем дизиготные, и чем чаще наблюдается сходство по данному признаку у монозиготных близнецов в сравнении с дизиготными, тем сильнее влияние наследственности. Генетики используют этот подход для изучения того, в какой степени наследуются физические или поведенческие особенности; наследуемость (h²) определяется как та часть общей варьируемости параметра, например IQ, которая связана с генетическими факторами в пределах данной популяции и в данных условиях окружающей среды; h² может иметь значение от 0, что указывает на отсутствие генетического влияния, до 1, означающей, что все индивидуальные вариации связаны с генетическими различиями или с факторами, тесно коррелирующими с генетическими различиями. Хотя оценки h² для IQ в разных исследованиях не вполне совпадают, в целом существует согласие, что h² составляет приблизительно 0,5, т.е. примерно половина различий в индивидуальных IQ определяется генетическими факторами. Более того, h² выше у подростков и взрослых, чем у детей, что означает усиление роли наследственных факторов по мере развития индивида.

Поскольку развитие интеллекта зависит от множества генетических и средовых факторов, неудивительно, что причины различий IQ у разных индивидов и в разных популяциях чаще всего остаются неясными. Однако есть определенный прогресс в понимании ряда специфических случаев. Так, низкий уровень выполнения заданий, требующих вербальных навыков, бывает связан с недостатком соответствующей лингвистической практики (например, у выходцев из Латинской Америки) или с рядом заболеваний (например, частыми ушными инфекциями у детей эскимосов). Имеются также доказательства того, что половые различия в способности к пространственной ориентации отчасти обусловлены влиянием мужских половых гормонов на развивающийся мозг. Для более полного объяснения стойких различий в IQ между группами, выделяемыми по половому, расовому и иным признакам, необходимо продолжать исследования социальных и биологических особенностей таких групп, а также учитывать разницу в получаемом образовании.