Mikrojądra powstają głównie z acentrycznych fragmentów chromosomów lub opóźnionych całych chromosomów, które nie są zawarte w jądrach potomnych powstających w mitozie, ponieważ nie udało im się prawidłowo dołączyć do wrzeciona podczas segregacji chromosomów w anafazie. Te pełne chromosomy lub fragmenty chromatyd są ostatecznie otoczone błoną jądrową i są strukturalnie podobne do konwencjonalnych jąder, choć mają mniejsze rozmiary. Takie małe jądro jest określane jako mikrojądro. Tworzenie mikrojądra można zaobserwować jedynie w komórkach poddawanych podziałowi jądrowemu i można je wyraźnie zaobserwować przy użyciu cytochalazyny B w celu zablokowania cytokinezy w celu wytworzenia komórek dwujądrowych.
Acentryczne fragmenty chromosomów mogą powstawać w różny sposób. Jednym ze sposobów jest to, że nienaprawienie przerw w podwójnej nici DNA może prowadzić do symetrycznych lub asymetrycznych wymian chromatyd i chromosomów, jak również fragmentów chromatyd i chromosomów. Jeżeli uszkodzenia DNA przekraczaj± zdolno¶ci naprawcze komórki, nienaprawione dwuniciowe pęknięcia DNA mog± również prowadzić do powstania acentrycznych fragmentów chromosomów. Innym sposobem powstawania ekscentrycznych fragmentów chromosomów jest defekt w genach związanych z naprawą rekombinacji homologicznej (np. ATM, BRCA1, BRCA2 i RAD51), który prowadzi do zaburzenia funkcjonowania wolnej od błędów ścieżki naprawy rekombinacji homologicznej DNA i powoduje, że komórka ucieka się do podatnej na błędy ścieżki naprawy NHEJ (non-homologous end-joining), zwiększając prawdopodobieństwo nieprawidłowej naprawy pęknięć DNA, powstawania chromosomów dicentrycznych i acentrycznych fragmentów chromosomów. Jeśli enzymy w szlaku naprawczym NHEJ są również uszkodzone, pęknięcia DNA mogą nie być w ogóle naprawiane. Dodatkowo, jednoczesna naprawa przez wycięcie uszkodzonych lub niewłaściwych zasad wbudowanych w DNA, które znajdują się w pobliżu i na przeciwległych komplementarnych niciach DNA, może prowadzić do pęknięć dwuniciowych DNA i tworzenia mikrojąder, szczególnie jeśli etap wypełniania luki w ścieżce naprawy nie jest zakończony.
Mikronukleusy mogą również powstawać z pofragmentowanych chromosomów, gdy mostki nukleoplazmatyczne (NPB) są tworzone, rozciągane i łamane podczas telofazy.
Powstawanie mikrojąder może również wynikać z malsegregacji chromosomów podczas anafazy. Hipometylacja cytozyny w obszarach centromerowych i pericentromerowych oraz powtórzenia wyższego rzędu satelitarnego DNA w centromerowym DNA mogą powodować takie zdarzenia utraty chromosomów. Klasyczny satelitarny DNA jest zwykle silnie zmetylowany przy resztach cytozyny, ale może stać się prawie całkowicie niemetylowany w wyniku zespołu ICF (zespół niedoboru odporności, niestabilności centromerowej i anomalii twarzy) lub po leczeniu inhibitorami metylotransferaz DNA. Ponieważ na montaż białek kinetochorowych na centromerach wpływa metylacja cytozyny i białek histonowych, zmniejszenie integralności heterochromatyny w wyniku hipometylacji może zaburzać przyłączanie mikrotubul do chromosomów i wyczuwanie napięcia z prawidłowych połączeń mikrotubule-kinetochor. Inne możliwe przyczyny utraty chromosomów, które mog± prowadzić do powstawania mikroj±der to defekty w interakcjach kinetochorów i mikrotubul, defekty w budowie wrzeciona mitotycznego, defekty punktów kontrolnych mitozy, nieprawidłowa amplifikacja centrosomów oraz fuzje końców telomerowych, które prowadz± do powstawania dicentrycznych chromosomów odrywaj±cych się od wrzeciona podczas anafazy. Mikrojądra pochodzące z wydarzeń utraty chromosomów i acentryczne fragmenty chromosomów mogą być rozróżniane przy użyciu sond pancentromerycznego DNA.