家系和雙生子研究顯示遺傳因素是導致多動症的重要原因。分子遺傳學研究顯示多動症是一種與神經發育密切相關的多基因遺傳性疾病。
研究發現母親孕期感染、接觸有毒物質、營養不良、吸菸、飲酒、各種原因所致宮內窘迫、非正常分娩、低出生體重兒以及生後1-2年內中樞神經系統感染或腦外傷均可能導致兒童神經發育異常，增高患多動症的風險。
神經生化研究發現多動症兒童腦內去甲腎上腺素功能不足、多巴胺功能不足、5-羥色胺功能過高或相對不足，這些神經遞質被認爲可以激活大腦皮層或強化社會行爲，由此推測多動症的病因可能是神經遞質失調所導致的行爲障礙。
不良的家庭環境和社會環境均有可能增加兒童患多動症的風險。兒童生活在不和睦的家庭環境中，精神常常處於緊張、壓抑、恐懼、不安和矛盾的狀態，容易出現衝動多動、注意力不集中、情緒不穩等行爲問題，或加重多動症的某些症狀。不當的教育方式也是多動症的危險因素之一，簡單粗暴的教育方法、過度放任或過度保護均有可能成爲多動症的引發因素。
其他因素
有研究發現兒童過多食入含鉛食物，體內血鉛水平過高可能和多動、注意力不集中有關，有可能是多動症的潛在病因。
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