Sự tương quan giữa số lượng anh trai và thiên hướng tình dục đã được đề xuất trong những nghiên cứu gần đây. Ray Blanchard đã phát hiện ra sự tương quan này và gọi nó là hiệu ứng anh trai (fraternal birth order effect hoặc older brother effect). Quan sát cho thấy khi một người đàn ông có càng nhiều anh trai thì có khả năng là đồng tính càng cao.[1]Hiệu ứng anh trai được coi là yếu tố có tương quan vững chắc nhất với thiên hướng tình dục ở nam giới.[2] Theo nhiều nhiên cứu, có thêm một người anh trai sẽ tăng khả năng là đồng tính lên 28%–48%.[3][4][5][6] Hiệu ứng anh trai chiếm khoảng 1/7 trong số người đồng tính nam.[7] Không có sự tương quan giữa số chị gái và sự đồng tính của một người nữ.[8][9]Hiệu ứng này cũng xảy ra ở những người nam không sống chung từ nhỏ với những người anh của họ nên người ta cho rằng nguyên nhân do môi trường bào thai.[2] Để giải thích, giả thuyết phản ứng miễn dịch ở người mẹ được đưa ra. Bào thai nam sản xuất ra kháng nguyên H-Y là chất có liên quan lên sự hình thành thiên hướng tình dục ở động vật có xương sống. Các nghiên cứu khác lại cho rằng việc có nhiều anh trai làm tăng khả năng đồng tính là do yếu tố quan hệ trong gia đình chứ không phải yếu tố sinh học.[10]