孤独症的病因目前尚未完全明确，但研究表明可能与以下几方面因素有关。一般认为遗传因素在孤独症的发病中占据重要地位，有研究显示，孤独症患儿的一级亲属中孤独症的患病率比普通人群高约20 - 50倍。
遗传因素：
基因层面：大量研究发现，多个基因的突变或变异与孤独症的发生相关。例如，一些参与神经发育、突触形成等过程的基因发生改变时，就可能增加患孤独症的风险。而且这种遗传因素不是单一基因的作用，往往是多个基因相互作用，再加上环境因素的影响共同导致发病。
生物学因素：
大脑结构与功能异常：从大脑结构来看，孤独症患儿的大脑在某些区域存在形态和体积的异常，比如额叶、颞叶等区域的体积可能与正常儿童不同。在大脑功能方面，神经递质系统也可能出现紊乱，像5 - 羟色胺、多巴胺等神经递质的失衡可能影响大脑的神经发育和神经功能，进而导致孤独症相关症状的出现。
环境因素：
孕期环境影响：母亲在孕期的一些不良因素可能增加孩子患孤独症的风险。比如孕期感染，尤其是在孕早期感染风疹病毒、巨细胞病毒等，可能干扰胎儿的神经发育；孕期接触某些化学物质，如铅等重金属，也可能对胎儿神经系统发育产生不良影响。早期生活环境：孩子出生后的早期生活环境也很关键。如果早期缺乏丰富的社交互动刺激，孩子的语言和社交能力发展可能受到阻碍，增加孤独症的发病几率。另外，过早或不恰当的疫苗接种等说法目前虽未被确凿证实与孤独症直接相关，但也是相关研究关注的方面。