D-bifunctional protein deficiëntie is in 1999 voor het eerst beschreven door Van Grunsven ea. op basis van een Nederlandse patiënt met neurologische klachten zoals epilepsie, een lage spierspanning en daarnaast opvallende uiterlijke kenmerken.

Peroxisomen 
Peroxisomen zijn kleine onderdelen van een cel (organel) die in bijna elke cel in het lichaam voorkomen. De hoeveelheid en grootte van peroxisomen verschilt per weefsel. In de lever en in de nieren zijn bijvoorbeeld zeer veel peroxisomen aanwezig. Een peroxisoom ziet er bij sterke vergroting onder de microscoop uit als een rond tot ovaal bolletje. Het peroxisoom is een soort fabriek die onderdak biedt aan een aantal (samenwerkende) enzymen, zoals dat ook geldt voor andere organellen zoals bijvoorbeeld mitochondriën en lysosomen. Peroxisomen zorgen met behulp van enzymen voor de afbraak van afvalstoffen en de opbouw van benodigde stoffen. Enzymen zijn eiwitten die chemische reacties begeleiden. Peroxisomen zijn onder andere betrokken bij de  afbraak van bepaalde vetzuren,  met name zeer lang-keten vetzuren. Bovendien maken ze stoffen die celmembranen en zenuwcellen nodig hebben, zogenaamde plasmalogenen. Verder zijn peroxisomen onder andere betrokken bij de aanmaak van galzuren.

Peroxisomale ziekten
Bij peroxisomale ziekten raakt de afbraak van afvalstoffen door een erfelijke afwijking verstoord, waardoor ze zich ophopen in de cellen. De opeenstapeling van afvalstoffen is giftig en bemoeilijkt het functioneren van de cellen. Dit veroorzaakt ten slotte schade aan organen en weefsels. Voor peroxisomale ziekten kunnen verschillende oorzaken zijn. Soms zijn er geen of minder dan normaal peroxisomen aanwezig in de cellen. Het kan ook gebeuren dat er wel voldoende peroxisomen zijn, maar dat één of meer van de enzymen in het organel ontbreken of niet volledig functioneren. Bij D-bifunctional protein deficiëntie zijn er wel peroxisomen aanwezig, maar deze functioneren niet goed. 

Het defecte of ontbrekende enzym
D-bifunctional protein deficiëntie wordt veroorzaakt door een enzymdefect in de peroxisomale vetzuur β-oxidatie. Het enzym D-bifunctional protein werkt niet. Daardoor kunnen zeer lang-keten vetzuren niet worden afgebroken en stapelen zich op in de cel.  Het gen dat codeert voor het D-bifunctional proteïne en dus afwijkend is bij personen met een D-bifunctional protein deficiëntie, heet het HSD17B4 gen.
Er zijn drie subgroepen D-bifunctional protein deficiëntie, waarbij verschillende enzymonderdelen van het D-bifunctional protein niet werken. Type 1 patiënten hebben een tekort aan zowel de hydratase als dehydrogenase onderdelen van het D-bifunctional protein. Type 2 patiënten hebben alleen een tekort aan het hydratase onderdeel. Type 3 patiënten hebben alleen een tekort aan het dehydrogenase onderdeel. Het onderscheid in typen wordt gemaakt op basis van metingen van de enzymactiviteit in combinatie met DNA-onderzoek, waarbij gekeken wordt naar de genafwijkingen. Qua symptomen zijn de verschillende typen niet van elkaar te onderscheiden.

Zeldzaamheid
D-bifunctional protein deficiëntie is een zeldzame aandoening. Het is niet precies bekend hoe vaak de ziekte in Nederland voorkomt. Voor alle peroxisomale ziekten samen geldt dat ze in Nederland voorkomen bij tenminste één op de 3000 tot 5000 levendgeborenen.