Pada awal hingga pertengahan abad ke-20, pihak-pihak yang berwenang menganggap masalah inatensi dan hiperaktivitas disebabkan oleh masalah neurologis yang diakibatkan oleh kerusakan otak. Namun dengan adanya perkembangan pada teknik-teknik neuroimaging seperti MRI, PET scan dan FMRI selama periode 1980-an hingga 1990-an, para ilmuwan untuk pertama kalinya dapat mengukur fungsi otak yang lebih detail dan dapat diandalkan.

Area Otak

Nigg (2006) dan Voeller (2004) menemukan adanya ketidaknormalan yang ditemukan secara konsisten pada tiga wilayah otak dari orang-orang yang mengalami ADHD, yakni lobus prefrontal, lobus frontal dan basal ganglia (khususnya caudate dan globus pallidus).

Neurotransmitter yang terlibat

Ketidak-normalan pada neurotransmitter juga dapat mengakibatkan ADHD. Neurotransmitter adalah zat kimia yang membantu pengiriman pesan antar neuron-neuron dalam otak.

Faktor-Faktor Keturunan

Berbagai studi telah menemukan bahwa faktor keturunan berperan penting sebagai penyebabADHD. Apabila seorang anak terkena ADHD, peluang saudara kandungnya juga terkena ADHD adalah sebesar 32%. Sementara itu, anak-anak dari individu yang terkena ADHD memiliki risiko sebesar 57% untuk terkena ADHD.

Toksin dan Medis

Toksin, yakni zat racun yang dapat mengakibatkan gangguan terhadap perkembangan janin di dalam rahim ibu, adalah salah satu penyebab terjadinya ADHD. Kecanduan minuman keras alkohol dan rokok dalam kehamilan memicu resiko tinggi ADHD pada calon anak.

Namun demikian, penyebab anak ADHD bukanlah karena masalah pada saat kehamilan atau melahirkan. Pada dasarnya, otak dengan gangguan ADHD tidak mempunyai zat kimiawi yang cukup untuk mengatur dan mengendalikan apa yang mereka lakukan atau pikirkan.