Ada tiga gejala klinis inti dari ADHD, yaitu defisit perhatian, hiperaktivitas, dan impulsif. Anak-anak dengan ADHD menunjukkan kurangnya perhatian yang tidak proporsional dengan usianya dan mudah teralihkan oleh gangguan lingkungan. Hiperaktif ditandai dengan aktivitas yang berlebihan, kurang tenang, dan banyak omong kosong. Anak-anak tidak dapat duduk dengan tenang di kelas dan sering berdiri, atau dalam kasus yang parah, meninggalkan tempat duduk mereka dan berjalan-jalan, sehingga mempengaruhi pembelajaran siswa lain. Impulsif, atau pengendalian diri, sangat buruk, dan anak-anak sering kali terlalu bersemangat oleh rangsangan dari luar. Pada beberapa kasus yang parah, anak-anak mungkin juga canggung, tidak dapat berjalan sendiri dan memiliki ketangkasan motorik. Penyebab ADHD belum sepenuhnya dipahami, tetapi diduga merupakan hasil kombinasi faktor genetik dan lingkungan. Faktor genetik sebagian besar diketahui pada ADHD, dan ada juga kelompok keluarga yang signifikan. Faktor lingkungan, seperti ibu yang merokok dan konsumsi alkohol selama kehamilan, dikaitkan dengan insiden ADHD yang lebih tinggi pada anak-anak. Anak-anak dengan paparan timbal, yaitu keracunan timbal klinis, juga memiliki insiden ADHD yang jauh lebih tinggi dibandingkan anak-anak normal. Ada juga kelainan pada perkembangan otak, kelainan neuroanatomi seperti perkembangan lobus frontal yang tidak normal, serta kelainan neurofisiologis dan kelainan neurobiokimia seperti rendahnya fungsi neurotransmitter dopamin dan norepinefrin di sistem saraf pusat dan hiperfungsi 5-hidroksitriptamin, yang juga sangat terkait dengan perkembangan ADHD. Faktor-faktor lain seperti faktor psikososial, perselisihan orang tua, pola asuh keluarga yang buruk, kesulitan keuangan keluarga, perpisahan dengan orang tua saat masa kanak-kanak, dan sekolah yang buruk juga dikaitkan dengan kejadian ADHD yang lebih tinggi dibandingkan anak-anak normal. Kekurangan seng dan zat besi juga dapat secara signifikan lebih sering terjadi pada anak-anak dengan ADHD. Asupan pewarna buatan yang berlebihan pada makanan dan makanan yang mengandung terlalu banyak timbal juga dapat menyebabkan episode ADHD, meskipun tidak sampai pada tingkat keracunan timbal.