孤独症的病因目前尚未完全明确，但研究表明可能与以下多方面因素有关。目前认为遗传因素在孤独症的发病中占据重要地位，相关研究显示，遗传因素对孤独症的影响率约为70%~90%。
遗传因素方面
基因层面影响： 大量的遗传学研究发现，孤独症存在明显的遗传倾向。多个基因的突变或变异可能与孤独症的发生相关，例如常见的FMR1基因、SHANK3基因等的异常，都可能增加患孤独症的风险。如果家族中有孤独症患者，那么家族中其他成员患孤独症的概率会比普通人群高很多。染色体异常影响： 一些染色体的异常也与孤独症有关，比如21-三体综合征（唐氏综合征）患者，患孤独症的概率明显高于正常人群，约有10%~20%的唐氏综合征患儿会出现孤独症相关症状。
生物学因素方面
大脑结构和功能异常： 从大脑结构来看，孤独症患儿的大脑在发育过程中可能存在异常。例如，大脑某些区域的体积异常，像额叶、颞叶等区域的体积可能与正常儿童不同。在大脑功能方面，孤独症患儿的神经递质系统也可能存在紊乱，比如5-羟色胺、多巴胺等神经递质的分泌和调节异常，这些神经递质与大脑的认知、情感等功能密切相关，它们的异常可能导致孤独症患儿出现社交障碍、沟通困难等症状。孕期因素影响： 母亲在孕期的一些不良因素也可能增加孩子患孤独症的风险。比如孕期感染，母亲在孕期感染风疹病毒、巨细胞病毒等，这些病毒可能通过胎盘影响胎儿的大脑发育，从而增加孩子患孤独症的可能性。另外，孕期接触有害物质，如铅等重金属，也可能对胎儿的神经系统发育产生不良影响，提高孤独症的发病几率。
环境因素方面
早期养育环境影响： 孩子早期的养育环境也与孤独症的发生有一定关系。如果孩子在成长过程中缺乏丰富的社交互动，长期处于相对孤立的环境中，可能会影响其社交能力和语言等方面的发展，增加患孤独症的风险。例如，父母与孩子交流互动较少，孩子没有足够的机会学习社交技巧和语言表达，就可能在社交和沟通方面出现问题。疫苗因素争议： 曾经有过关于疫苗与孤独症关系的争议，但大量严谨的科学研究已经表明，目前没有证据支持疫苗接种会导致孤独症。世界卫生组织等权威机构经过大量的流行病学调查和科学研究，明确疫苗接种和孤独症的发生不存在因果关系，家长无需因为担心疫苗问题而拒绝给孩子接种必要的疫苗。