Istnieje wiele możliwych przyczyn upośledzenia umysłowego, ale najczęstsze to infekcje, które rozwijają się u nienarodzonego dziecka lub wkrótce po urodzeniu. W innych przypadkach winne są nieprawidłowości chromosomowe. Zaburzenia dziedziczne, urazy i niedobory żywieniowe mogą czasami prowadzić również do upośledzenia umysłowego. Zasadniczo wszystko, co dzieje się przed urodzeniem człowieka, wkrótce po urodzeniu lub w dzieciństwie, co zmienia rozwój mózgu, może prowadzić do upośledzenia umysłowego. Należy jednak pamiętać, że przyczyny wielu przypadków opóźnienia rozwoju nigdy nie zostały odkryte.
Infekcje, które dotykają niemowlęcia jeszcze w macicy, wkrótce po porodzie lub w dzieciństwie, mogą prowadzić do upośledzenia umysłowego, jeśli wpływają niekorzystnie na rozwój mózgu. Wśród infekcji, które mogą powodować lub przyczyniać się do rozwoju upośledzenia umysłowego, są gruźlica, choroba płuc; zapalenie mózgu, które jest stanem zapalnym mózgu; różyczka, zwana także odrą niemiecką; i toksoplazmozę, wywoływaną przez pasożyty. Dodatkowe przyczyny związane z infekcją obejmują listeriozę, która jest wywoływana przez bakterie; zapalenie opon mózgowych, charakteryzujące się zapaleniem błon mózgowych i rdzeniowych; i cytomegalowirus, rodzaj wirusa opryszczki. Nawet ludzki wirus niedoboru odporności (HIV), wirus wywołujący zespół nabytego niedoboru odporności (AIDS), może powodować opóźnienie umysłowe.
Nieprawidłowości chromosomowe są również jedną z przyczyn upośledzenia umysłowego. Na przykład nieprawidłowości obecne przed urodzeniem, takie jak zespół Downa, mogą powodować opóźnienie umysłowe. Odziedziczone problemy z chromosomami, takie jak nieprawidłowość zwana zespołem łamliwego chromosomu X, również mogą ją powodować. Ponadto osoba z upośledzeniem umysłowym może urodzić się, gdy gen znajduje się w niewłaściwym miejscu na chromosomie.
Niektóre zaburzenia dziedziczne należą również do możliwych przyczyn upośledzenia umysłowego. Na przykład dana osoba może być upośledzona umysłowo w wyniku zespołu Huntera, zaburzenia, w którym cząsteczki cukru gromadzą się zbyt dużo, lub zespołu Hurlera, rzadkiej choroby, która obejmuje metabolizm cukru. Zespół Retta i choroba Tay-Sachsa, które obejmują układ nerwowy, mogą również prowadzić do upośledzenia umysłowego. Fenyloketonuria (PKU), charakteryzująca się niezdolnością do rozkładania substancji zwanej fenyloalaniną, jest również jedną z przyczyn upośledzenia umysłowego.
Istnieją również żywieniowe przyczyny upośledzenia umysłowego. Na przykład, jeśli dziecko jest niedożywione, może być bardziej narażone na upośledzenie umysłowe. Niedożywienie może wynikać z diety, która nie zapewnia odpowiedniej równowagi składników odżywczych, problemów z wchłanianiem składników odżywczych, braku pożywienia i pewnych schorzeń, które nie są leczone.
Urazy pourazowe czasami powodują również upośledzenie umysłowe. Może to spowodować uraz mózgu podczas porodu, podobnie jak poważne obrażenia głowy w dzieciństwie. Może to również spowodować pozbawienie mózgu tlenu. Ponadto krwawienie w mózgu, które występuje przed lub po porodzie, może prowadzić do upośledzenia umysłowego.