Виникнення СДВГ, очевидно, обумовлено генетично, наприклад, ймовірність, що у дитини з СДВГ є родич, у якого також був діагностований синдром дефіциту уваги вчетверо вище звичайних показників. Дослідники вивчають різні гени, особливо пов'язані з дофаміном мозку.
Механізм розвитку СДВГ найчастіше зумовлюється дефіцитом у деяких галузях головного мозку дитини таких хімічних речовин як дофамін та норадреналін. Це явно вказує на те, що синдром дефіциту уваги з гіперактивністю – це захворювання, що вимагає своєчасної діагностики та грамотного лікування.
СДВГ виникає у дітей з порушенням будови та функціонування головного мозку, переважно у префронтально-стріо-таламо-кортикальних структурах (навкололобних ділянках кори та підкіркової області). Ці структури можуть пошкоджуватися в період вагітності, під час пологів та раннього дитинства.
Причиною розвитку синдрому гіперактивності можуть бути несприятливі фактори перебігу вагітності: гіпоксія плода, загроза переривання вагітності, стреси під час вагітності, неправильне харчування під час вагітності, куріння.