Die eigentliche Ursache von AD(H)S ist immer noch nicht 100%ig geklärt. Man nimmt an, dass bei AD(H)S beim Zusammenwirken verschiedener Hirnabschnitte im Bereich der Schaltstellen der Hirnzellen (Synapsen) die verantwortlichen Überträgerstoffe (Neurotransmitter) vor allem das Dopamin nicht optimal wirken. Es handelt sich also in gewissem Sinne um eine Stoffwechselstörung im intrazellulären Bereich.

Moderne Untersuchungsmethoden, wie z.B. die PET (Positronen-Emissions-Tomographie) des Gehirns, haben gezeigt, dass diese Funktionsstörungvor allem in denjenigen Gehirnabschnitten vorkommt, die für die Aufmerksamkeit, die Konzentration und die Wahrnehmung, dass heißt die Aufnahme und Verarbeitung von Informationen und Sinneseindrücken, verantwortlich sind - vorwiegend also in den so genannten Stammganglien und im Frontalhirn.

Bei den Untersuchungen mit der PET hat sich gezeigt, dass diese Hirnareale weniger Sauerstoff und Glukose verbrauchen, als die von nicht Betroffenen.

Ursächlich im Vordergrund steht wahrscheinlich eine bis heute noch nicht genau bekannte genetische Veranlagung, sind nicht selten Geschwister, Eltern oder andere Verwandte ebenfalls mehr oder minder betroffen.

Die früher fälschlicherweise verantwortlich gemachte perinatale Hirnschädigung bei der Geburt (Sauerstoffmangel) ist nicht die Ursache. Nahrungsmittelallergien oder -unverträglichkeiten können eventuell eine bestehende motorische Hyperaktivität verschlimmern, sind aber ebenfalls nicht die hauptsächliche Ursache.

Von Psychologen wird auch eine Fehlausbildung der entsprechenden Hirnareale in den ersten Lebensmonaten nach der Geburt durch ein Fehlverhalten von Eltern und Umgebung diskutiert.