Wkrótce potem w roku 1824, Strohmeyer stwierdził, że mocz chorych zawiera charakterystyczne heksagonalne kryształy, co do tej pory jest wykorzystywane w diagnostyce tej choroby. W roku 1947, wykazano, że choroba wiąże się z patologicznym wydalaniem aminokwasów z moczemYeh HL, Frankl W, Dunn MS, Parker P, Hughes B, Gyorgy P. The urinary excretion of amino acids by a cystinuric subject. Am J Med Sci 1947; 214: 507. Dent i Rose, w roku 1955, stwierdzili, że przyczyną choroby jest zaburzenie w nerkowej reabsorpcji tych aminokwasów. To odkrycie zostało potwierdzone w 1961 przez Milne w zakresie jelitowego defektu transportu aminokwasów. Opisu modelu dziedziczenia cystynurii w 1955 r. dokonał Harris.
Etiopatogeneza U podłoża schorzenia leżą mutacje dwóch genów SLC3A1(chromosom 2, lokus 2p16.3-21) i SLC7A9 (chromosom 19, 19q12-13 ), które kodują dwa białka wchodzące w skład układu transportowego. Powoduje to defekt reabsorpcji w cewkach bliższych nerek i absorpcji w nabłonku jelita cienkiego, dotyczący aminokwasu cystyny, a także aminokwasów dwuzasadowych: lizyny, ornityny i argininy.