多动症的病因目前尚未完全明确，但有一些主要因素被认为与之相关。据研究，约75%的多动症儿童其大脑发育存在一些差异，比如大脑中的额叶等区域可能发育相对迟缓。
遗传因素方面
家族遗传倾向： 多动症具有较高的遗传度，若父母一方患有多动症，其子女患病的概率比正常家庭儿童高出30% - 50%。大量的双胞胎研究也证实，同卵双胞胎患多动症的一致性明显高于异卵双胞胎，这充分表明遗传在多动症发病中起到重要作用。基因关联： 目前已经发现一些基因与多动症相关，例如多巴胺受体基因等，这些基因的突变或变异可能影响大脑中神经递质的传递，进而导致多动症的发生。
大脑发育因素
脑结构异常： 多动症儿童的大脑在结构上存在一些不同，像额叶体积可能比正常儿童小10% - 15%，而额叶与注意力、冲动控制等功能密切相关。此外，大脑中的基底神经节等区域的神经发育也可能出现异常，影响运动控制和行为调节。神经递质失衡： 大脑中的神经递质如多巴胺、去甲肾上腺素等对注意力、情绪和行为有调节作用。多动症儿童往往存在这些神经递质的失衡情况，比如多巴胺功能不足可能导致注意力难以集中，冲动控制困难等问题。
孕期及围产期因素
孕期不良因素： 母亲在孕期如果吸烟、酗酒，或者接触过某些有害物质，如农药等，会增加孩子患多动症的风险。有研究显示，孕期吸烟的母亲所生婴儿患多动症的概率比不吸烟母亲所生婴儿高20%左右。另外，孕期感染、服用某些药物等也可能对胎儿大脑发育产生不良影响，进而引发多动症。围产期并发症： 早产、低出生体重、新生儿窒息、黄疸等围产期并发症也与多动症的发生有关。比如早产婴儿由于大脑发育尚未完全成熟，在出生后更容易出现神经发育方面的问题，患多动症的可能性相对增加。