在关于什么因素决定一个人的性取向问题上存有很多争议（特别是关于环境和基因方面的争议）：究竟性取向是天生的还是后天的？是不可变的还是可选择的？有些人认为同性恋是一个学习行为，但也有人认为，如果同性恋是一种学习行为的话，应该可以通过让同性恋者学习异性恋者的性觉醒、性刺激和性行为来改变同性恋取向，但是这事实上是很困难的。他们声称一定有一种先天的因素使得大部分人们对异性产生性欲，这些因素也在同性恋者身上体现，只是同性恋是其中非典型的例子。
      一些科学研究显示，通过对同性恋者的大脑解剖，发现同性恋男性的大脑与异性恋女性的大脑有相似的地方，而与异性恋男性的大脑有区别。其它的发现包括同性恋男性的手指印与异性恋女性的相类似，如果一个胎儿的手指印在16周形成。这表示同性恋可能是由基因决定的。对同卵双胞胎的研究表示，如果其中一个双胞胎是同性恋者，则另一个是同性恋者的比率增加50%。科学对同性恋的研究还很初步，而每一个新的发现都改变着科学观察同性恋的方式。
     一些宗教组织相信同性恋是一种选择，并为同性恋者提供转化疗法（conversion therapies）来改变他们的性取向。但是这些疗法受到医学界和科学界的批评，因为它们带来的压抑感有时会导致治疗者自杀，或自卑感。美国精神学学会已经于1997年通过决议，表示从事这种疗法的医生将被认为是缺乏职业道德的。