儿童多动症的引起原因较为复杂，目前认为与遗传、神经生物学因素以及环境因素等多方面有关。据研究显示，遗传因素在儿童多动症的发病中占有重要地位，约75%的患儿直系亲属中有患类似精神障碍的情况，比如其父母一方在儿童时期可能就有多动、注意力不集中等表现。
遗传因素方面
基因遗传： 多项遗传学研究发现，儿童多动症具有较高的遗传度。如果家族中有成员患有多动症，那么孩子患病的风险会显著增加。例如，同卵双胞胎中如果一个患有多动症，另一个患病的概率可达75% - 90%，而异卵双胞胎的患病一致性则明显低于同卵双胞胎。染色体异常： 部分染色体的异常也与儿童多动症相关，比如4号染色体、11号染色体等的某些片段异常可能会增加患多动症的几率。
神经生物学因素方面
大脑神经递质失衡： 脑内神经递质如多巴胺、去甲肾上腺素等的失衡与儿童多动症密切相关。多巴胺是一种与注意力、行为控制等有关的神经递质，当多巴胺功能不足时，就可能导致儿童出现注意力不集中、多动等多动症的表现。去甲肾上腺素也参与调节大脑的兴奋性和注意力，其水平异常也会影响儿童的行为和认知功能。大脑结构异常： 一些研究发现，多动症儿童的大脑某些区域存在结构上的异常，比如额叶、基底节等部位的体积、功能连接等方面与正常儿童有所不同。额叶是负责执行功能、注意力调控等的重要脑区，额叶发育异常可能会导致儿童出现多动症的症状。
环境因素方面
孕期及围生期因素： 母亲在孕期如果有吸烟、酗酒等不良行为，或者发生过感染、接触过有害物质等情况，会增加胎儿患多动症的风险。另外，围生期出现早产、低体重、缺氧、窒息等情况，也可能影响孩子大脑的发育，从而引发多动症。例如，早产儿发生多动症的概率比足月儿要高约30%。家庭环境因素： 不良的家庭环境也可能诱发儿童多动症。比如家庭关系不和睦，父母经常争吵、离异等，会给孩子带来心理压力，影响孩子的情绪和行为调节；父母教育方式不当，过于严厉或过于溺爱，都不利于孩子良好行为习惯的养成，可能增加多动症的发生风险。学校环境因素： 学校环境对儿童也很重要，如果学习压力过大、教学方法不适合孩子、与同学关系不融洽等，都可能导致孩子出现注意力不集中、多动等问题，进而诱发多动症。比如长期处于课业负担过重的学习环境中，孩子容易出现疲劳、注意力难以集中等情况，长此以往可能发展为多动症。