จากการศึกษาข้อมูลทางพันธุกรรมของชาวปะหล่องและกลุ่มประชากรที่พูดภาษาออสโตรเอเชียติกในภาคเหนือของประเทศไทย โดย Kampuansai et al. (2017) ด้วยการวิเคราะห์ไมโครแซเทลไลท์ ระบุว่าชาวปะหล่องมีโครงสร้างทางพันธุกรรมที่แตกต่างจากประชากรอื่นอย่างชัดเจน ด้วยปัจจัยทางภูมิศาสตร์ การตั้งที่อยู่อาศัยในตำแหน่งห่างไกล และไม่มีปฏิสัมพันธ์กับกลุ่มชาติพันธุ์อื่น เช่นเดียวกับผลการศึกษาดีเอ็นเอบนไมโทคอนเดรียบริเวณ HVR1 และดีเอ็นเอไมโครแซเทลไลท์บนโครโมโซมวาย ที่พบว่าปะหล่องมีความแตกต่างทางพันธุกรรมสูงในทั้งสองเครื่องหมายดีเอ็นเอ (Kutanan et al., 2011) รวมทั้งการวิเคราะห์ข้อมูล Genome-Wide data โดย Kutanan et al. (2021) ได้ยืนยันว่าชาวปะหล่องมีการแบ่งปันข้อมูลทางพันธุกรรมเฉพาะในกลุ่มของตนเองค่อนข้างสูง และมีความความสัมพันธ์ทางพันธุกรรมใกล้ชิดกับกลุ่มที่พูดภาษาออสโตรเอเชียติก สาขาย่อยปะหล่อง คือ ชาวปลังและละว้า ในขณะที่ผลของไมโครแซเทลไลท์บนออโทโซม โดย Mawan et al. (2021) พบความสัมพันธ์กันระหว่างชาวปะหล่องและประชากรที่พูดภาษาจีน-ทิเบต เนื่องจากบรรพบุรุษของชาวปะหล่องเคยมีถิ่นฐานเดิมอยู่บริเวณตอนเหนือของแม่น้ำสาละวิน ประเทศพม่า ดังนั้น การผสมผสานทางพันธุกรรมกับชาวพม่าในช่วงเวลาดังกล่าว อาจส่งผลให้เกิดความใกล้ชิดทางพันธุกรรม นอกจากนี้ การศึกษาอิทธิพลของการย้ายถิ่นฐานภายหลังการแต่งงานในกลุ่มประชาการจากภาคเหนือ ซึ่งสำหรับชาวปะหล่องมีวัฒนธรรมเป็นแบบ patrilocality หรือ ฝ่ายหญิงย้ายเข้าบ้านฝ่ายชายนั้น ส่งผลให้ดีเอ็นเอบนโครโมโซมวายมีความหลากหลายภายในกลุ่มต่ำ และแตกต่างจากประชากรกลุ่มอื่นสูง เนื่องจากฝ่ายมีการเคลื่อนย้ายของดีเอ็นเอที่น้อยกว่าฝ่ายหญิง (Kutanan et al., 2019)