การเจริญเติบโตช้าในครรภ์แยกเป็น 2 ชนิดได้แก่
1. Symmetrical IUGR
     ทารกในกลุ่มนี้จะมีการเจริญเติบโตช้าในทุกระบบอวัยวะ การตรวจด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง จะพบว่า ความกว้างศีรษะ (Biparietal diameter; BPD), เส้นรอบวงศีรษะ (Head circumference; HC), เส้นรอบท้อง (Abdominal circumference; AC), ความยาวกระดูกต้นขา (Femur length; FL) มีค่าต่ำกว่าเกณฑ์ขั้นต่ำ ในอายุครรภ์นั้นๆ
     เชื่อว่าในกลุ่มนี้ ความผิดปกติของการเจริญเติบโต เกิดขึ้นตั้งแต่ช่วงต้นๆ ของการตั้งครรภ์ จากสาเหตุหลายๆ อย่าง เช่น ความผิดปกติของโครโมโซม, การติดเชื้อ, หรือการได้รับสาร teratogen
2. Asymmetrical IUGR
     ทารกในกลุ่มนี้จะมีลักษณะการเจริญเติบโตช้า โดยจะมีขนาดของเส้นรอบท้องที่เล็กกว่าปกติ ในขณะที่เส้นรอบศีรษะ และความกว้างศีรษะ ยังไม่ผิดปกติ กลุ่มนี้มีสาเหตุมาจาก ความผิดปกติ ของการไหลเวียนเลือดในมดลูกและรก (Uteroplacental insufficiency)
     จากการศึกษาในสัตว์ทดลอง พบว่า ในภาวะที่มีความบกพร่อง ของการไหลเวียนเลือดของมดลูก และรก (Placental insufficiency) จะเกิดการปรับตัวในระบบไหลเวียนเลือด โดยจะมีการไหลเวียน ของเลือด ไปเลี้ยงอวัยวะสำคัญมากขึ้น ได้แก่ สมอง, หัวใจ และต่อมหมวกไต ส่วนอวัยวะที่มีความ สำคัญน้อยกว่า เช่น ตับ และชั้นไขมันใต้ผิวหนัง จะได้รับเลือดไปเลี้ยงน้อยลง
     ปรากฏการณ์ดังกล่าว ได้รับการพิสูจน์ว่าเป็นจริงในมนุษย์ ด้วยการใช้คลื่นเสียงความถี่สูง Doppler ซึ่งทำให้สามารถตรวจเส้นเลือดในร่างกายทารกในครรภ์ได้ทั่วร่างกาย พบว่า ขณะที่การทำงานของรกเสื่อมลง จะตรวจพบรูปคลื่นของเส้นเลือดแดง Umbilical มีความต้านทาน สูงขึ้น จึงแสดงถึงความต้านทานของเส้นเลือดในรกที่เพิ่มขึ้น
     เมื่อความต้านทานที่เส้นเลือดแดง Umbilical สูงขึ้น จะส่งผลทำให้ความดันในเส้นเลือด Aorta และ renal arteries สูงขึ้น ผลที่เกิดจากความต้านทานที่สูงขึ้นใน renal arteries ทำให้เลือด ไปเลี้ยงไตลดลง ปริมาณปัสสาวะจึงลดลง ส่งผลให้ปริมาณน้ำคร่ำลดลง
     เนื่องจากหัวใจซีกขวาของทารก มีหน้าที่หลักในการสูบฉีดเลือดไปเลี้ยงร่างกายทารกส่วนล่าง ผ่านทาง Ductus arteriosus และ Descending aorta การที่ความดันในเส้นเลือด Aorta สูงขึ้น จึงส่งผลโดยตรงต่อหัวใจซีกขวา ที่ต้องทำงานมากขึ้น ความดันในหัวใจซีกขวาจะเพิ่มขึ้น (Pressure load) ระบบไหลเวียนเลือดของทารกในครรภ์ มีลักษณะพิเศษคือ หัวใจช่องขวาและช่องซ้าย มีช่องทางต่อกันหลายระดับ ที่ระดับหัวใจคือ Foramen ovale ดังนั้น เลือดจะสามารถระบาย จากหัวใจซีกขวา ไปสู่หัวใจซีกซ้าย ผ่านทาง Foramen ovale ซึ่งทำให้ปริมาณเลือดที่ไหลออกจาก หัวใจช่องซ้าย มีปริมาณมากขึ้น จึงไหลไปสู่ coronary artery และ เส้นเลือดที่ไปเลี้ยงสมองมากขึ้น เส้นเลือดในสมองโดยเฉพาะ Middle cerebral arteries จะขยายตัวมากขึ้น (Compensatory vasodilatation) ปรากฏการณ์ที่ร่างกายปรับตัว เพื่อให้เลือดไปเลี้ยงสมองมากขึ้นนี้ เรียกว่า "Brain-sparing phenomenon"
     การเพิ่มขึ้นของความต้านทานในเส้นเลือด Umbilical arteries เป็นสิ่งตรวจพบอย่างแรก ที่บ่งถึงภาวะการไหลเวียนเลือดในมดลูกและรก บกพร่อง (Uteroplacental insufficiency) เมื่อพยาธิสภาพดำเนินต่อไป และความต้านทานในเส้นเลือด Umbilical arteries เพิ่มสูงขึ้นเรื่อยๆ จะพบรูปคลื่นที่มีลักษณะของ Absent end diastolic flow หรือ Reverse end diastolic flow จากการตรวจคลื่นเสียงความถี่สูง Doppler ช่วงนี้เป็นช่วงที่ร่างกายยังสามารถปรับตัว โดยเพิ่มการไหลเวียนของเลือด เข้าสู่ส่วนกลาง (Centralization) ดังปรากฏการณ์ "Brain sparing phenomenon" ที่กล่าวแล้วข้างต้น เมื่อพยาธิสภาพมีความรุนแรงขึ้น เส้นเลือดในสมองจะสูญเสีย กลไกการปรับตัวไปในที่สุด จนไม่สามารถมี Compensatory vasodilatation ได้ ความต้านทานของ เส้นเลือดในสมองจะเพิ่มขึ้น ซึ่งเชื่อกันว่า เกิดจากการบวมของเนื้อสมอง (Cerebral edema)
     ในขณะเดียวกันนั้น หัวใจที่ต้องทำงานหนัก เนื่องจากมีความต้านทานทั้งระบบ ระบบไหลเวียนสูง ก็จะเริ่มสูญเสียการปรับตัวเช่นกัน จึงเกิดภาวะหัวใจวาย (Fetal congestive heart failure) ในช่วงนี้ Cardiac preload ก็จะสูงขึ้น ซึ่งสามารถตรวจพบได้ ด้วยการตรวจคลื่นเสียงความถี่สูง Doppler ซึ่งจะพบว่า มีการไหลย้อนของเลือดในเส้นเลือด Inferior vena cava และ Ductus venosus ในช่วงที่มีการบีบตัวของ Atriumและมี Pulsation ของ Umbilical vein
     นอกจากการปรับตัวในระบบการไหลเวียนเลือดแล้ว ร่างกายของทารกยังมีการปรับตัวในระบบ Metabolism และ Hormone โดยการปรับตัวในระบบ Metabolism จะพบว่าจะมีปริมาณ Lactate, Triglyceride, glucagon และ Non-essential amino acid เพิ่มขึ้น และปริมาณ Glucose และ Essential amino acid ลดลง ซึ่งคล้ายกับที่พบในเด็กที่มีภาวะทุพโภชนาการ (Protein-calorie malnutrition)
     การปรับตัวในระบบฮอร์โมนและต่อมไร้ท่อ เพื่อให้ลด Basal metabolic rate ลงให้มากที่สุด โดยจะพบว่าระดับของ Tri-iodothyronine(T3) และ Tetraiodothyronine (T4) ลดลง ส่วน Thyroid stimulating hormone (TSH) และGrowth hormone releasing hormone (GHRH) จะมีปริมาณเพิ่มขึ้น นอกจากนั้นยังมีปริมาณ Erythropoitin เพิ่มขึ้น ทำให้มีปริมาณเม็ดเลือดแดง เพิ่มขึ้น เพื่อชดเชยภาวะพร่องออกซิเจน