СДВГ має тенденцію передаватися у спадок. СДВГ немає відомих специфічних причин. Можливі причини СДВГ включають генетичні, біохімічні, сенсомоторні, фізіологічні та поведінкові фактори. До факторів ризику входять маса тіла при народженні < 1500 г, травма голови, дефіцит заліза
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.
Швидше відіграє роль схильність до цього розладу. Але СДВГ не успадковується, і це не генетичне захворювання. Наукові дослідження виявили деякий зв'язок поліморфізму генів DAT1 та DRD4, але загалом генетична теорія не підтвердилася.
Знижується енергозабезпечення лобових відділів головного мозку порівняно з іншими відділами, що клінічно проявляється зростаючими порушеннями уваги та поведінки. З домінуванням правої півкулі пов'язані афективні порушення та висока емоційна лабільність.