儿童多动症的病因目前尚未完全明确，一般认为是遗传因素与环境因素相互作用所致。有研究显示，遗传因素在儿童多动症发病中占比约75%，也就是说遗传是一个重要的影响方面。
遗传因素方面
基因遗传： 多项双胞胎及家族研究表明，儿童多动症具有较高的遗传性。如果患儿的一级亲属（如父母、兄弟姐妹）中有患多动症的情况，那么患儿患多动症的风险会明显增加。例如，同卵双胞胎中一方患有多动症，另一方患多动症的概率可高达75% - 90%，而异卵双胞胎的患病一致性则低很多。染色体因素： 某些染色体异常也与儿童多动症相关，比如4号染色体、8号染色体、12号染色体等的异常可能会增加患多动症的可能性。
神经生物学因素
大脑神经递质失衡： 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，可能会导致儿童出现注意力不集中、活动过多等多动症的表现。去甲肾上腺素也参与调节大脑的兴奋和抑制过程，其功能异常也会影响儿童的行为控制和注意力。大脑结构异常： 部分患有多动症的儿童在大脑结构上存在一定差异，比如大脑额叶等区域的体积较小，这些脑区与注意力、冲动控制等功能密切相关，脑区结构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： 母亲孕期吸烟、饮酒、遭受感染等不良因素可能会影响胎儿大脑的发育，增加儿童患多动症的风险。另外，围生期出现早产、低体重、窒息、缺氧等情况，也可能对儿童的神经系统发育产生不利影响，从而诱发多动症。例如，母亲孕期大量吸烟的孕妇所生儿童，患多动症的概率比正常孕妇所生儿童高出约30%。家庭环境因素： 不良的家庭环境也是诱因之一。家庭关系不和睦，父母教育方式不当，如过于严厉或过于溺爱等，都可能对儿童的心理和行为产生不良影响，增加多动症的发生风险。长期生活在充满争吵、冷漠氛围的家庭中的儿童，更容易出现注意力不集中、多动等多动症表现。学校环境因素： 学校教育方式不合理，学习压力过大等也可能促使儿童多动症的发生。如果学校的教学方法不适合儿童，或者班级纪律过于宽松或过于严格，都可能影响儿童的情绪和行为，导致多动症相关症状的出现。