In den Nachkommen von Kreuzungen zwischen Drosophila simulans und seinem Insel-Derivat Drosophila mauritiana sind weibliche Hybriden fruchtbar, aber männliche Hybriden sind steril. Jüngste Studien haben gezeigt, dass ein entscheidendes Gen für die Geschlechtsbestimmung bei Drosophila, das so genannte geschlechtstödliche Gen, in D. melanogaster- und D. simulans-Hybriden in hohem Maße fehlreguliert ist, verglichen mit dem Grad der Fehlregulierung von nicht geschlechtsspezifischen Genen, die untersucht wurden. Das geschlechtstötende Gen wird in männlichen Hybriden von D. melanogaster-Müttern häufig abnormal exprimiert, was auf die Re-Lokalisierung des männlich-spezifischen Komplexes auf dem X-Chromosom zurückzuführen ist, was zur männlichen Sterilität beiträgt. Anomalien in der Spermienanordnung wurden nur bei sehr wenigen Individuen im Larvenstadium festgestellt, was bedeutet, dass Störungen in der Spermatogenese höchstwahrscheinlich in späteren Lebensstadien auftreten.
Experimente mit Kreuzungen zwischen D. pseudoananassae und D. bipectinata, D. pseudoananassae und D. parabipectinata sowie D. pseudoananassae und D. malerkotliana haben außerdem gezeigt, dass das Y-Chromosom bei der männlichen Sterilität von Hybriden eine Rolle spielt. Die möglichen Interaktionen des Y-Chromosoms sind X-Y, Y-Autosom und Y-Zytoplasma. Die sterilen Männchen tragen einen Satz artverwandter Autosomen zum Y-Chromosom, was aufgrund der Y-dominanten Autosomen-Interaktionen zur Fruchtbarkeit führt. Daher werden Y-Autosom-Interaktionen bei dieser Art von Hybridsterilität ausgeschlossen.
Da zytoplasmatische Faktoren zwischen diesen Arten kompatibel sein können, werden solche Faktoren auch als Ursache für die Sterilität ausgeschlossen.
Bei Drosophila paulistorum gibt es jedoch Hinweise darauf, dass das Männchen in der Regel steril ist, wenn Y-Chromosom und Zytoplasma von verschiedenen Eltern stammen. X-Y-Wechselwirkungen sind die wahrscheinlichste Ursache für Sterilität bei männlichen Hybriden. Es hat sich gezeigt, dass bei Organismen mit hoher genetischer Kompatibilität die Spermatogenese weniger stark gestört ist und die Hoden normal groß sind, während bei genetisch weniger kompatiblen Arten die Spermatogenese stärker gestört ist und die Hoden im Allgemeinen verkümmert sind.
Eine weitere mögliche Ursache für Sterilität bei Arten, bei denen das Vorhandensein oder Fehlen des einen oder anderen Geschlechtschromosoms das Geschlecht bestimmt, ist, dass ein Geschlechtschromosom einer Art rezessive Allele aufweist, die mit autosomalen Allelen der sich paarenden Art interagieren. Dies kann dazu führen, dass das heterogame Geschlechtschromosom in der Hybride unfruchtbar oder steril ist, während das homogame Geschlechtschromosom fruchtbar ist. Bei Arten, bei denen das Vorhandensein oder Fehlen eines Y-Chromosoms das Geschlecht bestimmt, sind beispielsweise Individuen mit XY-Chromosomen (Männchen) steril und solche mit XX-Chromosomen (Weibchen) fruchtbar. Dies steht in engem Zusammenhang mit der Haldane-Regel.
Es wurde auch gezeigt, dass mikrobielle Infektionen von wirbellosen Tieren eine Veränderung des Geschlechts und der Fruchtbarkeit der Nachkommen des Wirts verursachen können. So können beispielsweise Infektionen von Nematoden oder Arthropoden, einschließlich Drosophila, mit Arten des Rickettsienbakteriums Wolbachia eine männlich-spezifische Sterilität hervorrufen, die durch Übertragung über die weibliche Linie angeboren ist.