通常のオスは「XY」の染色体構成であるため、X染色体を1本しか持てません。つまり、遺伝子型は「X(O)Y（茶と白）」か「X(o)Y（黒と白）」のいずれかになり、自然な交配では黒と茶を同時に持つことが構造上不可能です。
それにもかかわらず、極めて稀に三毛猫のオスが誕生します。その発生確率はおよそ3万分の1（0.003%前後）という天文学的な数値です。
オスに三毛柄が現れる主な原因は、染色体異常の一種である「クラインフェルター症候群（XXY）」です。性染色体が本来の2本ではなく「XXY」という3本の組み合わせになることで、オスとしての身体的特徴を持ちながら、メスと同じ「X(O)X(o)」の毛色パターンを発現します。このほか、異なる受精卵が融合した「キメラ」や、発生初期の突然変異によって生まれるケースも確認されています。
この天文学的な希少性から、三毛猫のオスは古くから高額で取引されてきました。昭和期には学術的・コレクター的価値から数百万円から数千万円の値がついた事例も記録されており、現在でもその希少価値と神秘性は愛猫家の間で語り継がれています。
