Alkohol yang dikonsumsi ibu dapat melewati plasenta dan dengan cepat mencapai janin. Eliminasi alkohol pada janin bergantung pada detoksifikasi hati ibu, karena aktivitas alkohol dehidrogenase (ADH) di hati janin hanya 3−4% dari hati orang dewasa. Selain itu, sebagian besar alkohol yang diekskresikan janin masuk ke cairan ketuban. Cairan ketuban akan bertindak sebagai reservoir alkohol yang memperlama paparan dengan janin, sehingga alcohol kembali masuk ke dalam tubuh janin akibat cairan ketuban yang ditelan atau diserap intramembrane.[3,4]

Etanol dan metabolit asetaldehid dari alkohol akan mengganggu diferensiasi dan pertumbuhan sel, mengganggu sintesis DNA dan protein, serta menghambat migrasi sel. Keduanya juga memodifikasi metabolisme karbohidrat, protein, dan lemak. Selain itu, dapat menurunkan transfer asam amino, glukosa, asam folat, seng, dan nutrisi lain melintasi barrier plasenta, yang secara tidak langsung mempengaruhi pertumbuhan janin karena kekurangan nutrisi intrauterin.[3-5]

Peningkatan kadar eritropoietin dalam darah plasenta dan tali pusat yang terpapar alkohol dapat menyebabkan hipoksia janin kronis. Paparan alkohol selama kehamilan juga mempengaruhi aksis hipotalamus-hipofisis-adrenal (HPA), sehingga mengubah kadar kortisol basal dan pasca stres. Kondisi ini dapat menyebabkan morbiditas psikologis dan medis jangka panjang.[3-5]