1.遗传学
对家系、双胞胎和寄养儿童的研究支持遗传因素在ADHD的发病机制中很重要，其平均遗传率约为76%。
2.神经递质
神经生化和精神药理学研究发现大脑中的神经化学递质失衡，如患者血液和尿液中多巴胺和去甲肾上腺素功能低下，5-HT功能下降。多动症的多巴胺、去甲肾上腺素和5-羟色胺（5-HT）假说已被提出，但目前还没有一个假说能完全解释多动症的病因和发病机制。
3.神经解剖学和神经生理学
结构性磁共振成像（MRI）显示患者的额叶发育异常，双侧尾状核头端不对称。功能性磁共振成像也显示ADHD患者的脑功能存在缺陷，如额叶功能低下，额叶功能激活异常，尤其是前额叶、基底神经节区、前扣带皮层和小脑。
4.环境因素
这包括产前、围产期和产后因素。与妊娠和分娩有关的危险因素包括患有多动症的母亲吸烟和饮酒、患儿早产、产后缺血缺氧性脑病和甲状腺功能障碍。与ADHD发病有关的儿童疾病包括病毒感染、脑膜炎、脑炎、头部受伤、癫痫、毒素和药物。更有争议的因素包括营养不良、与饮食有关的过敏反应、过量饮用含有食品添加剂的饮料或食品、儿童缺铁、血铅水平升高以及与ADHD发展有关的血锌水平降低，但证据尚不充分。
