Creierul copiilor și adulților cu tulburare de hiperactivitate cu deficit de atenție (ADHD) pare să funcționeze oarecum diferit față de alți oameni, iar aceste diferențe în creierul ADHD produc de obicei simptomele tulburării. Cercetările continuă în acest subiect și, prin urmare, se fac frecvent noi descoperiri cu privire la modul în care funcționează creierul și cum este produs ADHD de către creier. În general, totuși, s-a observat că persoanele cu ADHD au de obicei cantități neobișnuite de anumite substanțe chimice și neurotransmițători în creier. De asemenea, creierul ADHD pare să funcționeze diferit în câteva zone cheie, toate care lucrează împreună pentru a produce diferitele aspecte ale ADHD.
Persoanele cu ADHD au de obicei dificultăți de concentrare, demonstrează un control slab al impulsurilor și pot fi ușor distrase de la o sarcină de alte idei sau sarcini. De ani de zile, cercetările s-au concentrat pe rolul dopaminei și al chimiei creierului asociate ca contribuție la procesele creierului ADHD. Ritalinul, unul dintre medicamentele principale folosite adesea pentru a trata ADHD, modifică de obicei modul în care dopamina este produsă și utilizată în creier. Cu toate acestea, cercetări mai recente au arătat că o serie de zone diferite ale creierului par să lucreze împreună pentru a produce simptomele comune ale ADHD.
Patru zone majore de activitate cerebrală potențială ADHD sunt lobul frontal, cortexul cerebral, sistemul limbic și sistemul de activare reticular din creier. Lobul frontal, de exemplu, este locul în care au fost efectuate o mare parte din cercetările privind neurotransmițătorii și substanțele chimice neurologice. Aici sunt produse și utilizate de creier substanțe chimice precum dopamina și glutamatul. În creierul ADHD, se pare că aceste substanțe chimice sunt produse fie în exces, fie în cantități insuficiente pentru a funcționa corect. Aceste modificări ale chimiei creierului ar putea produce efecte precum incapacitatea de a se concentra sau de a inhiba corect acțiunile.
Cortexul creierului este, de asemenea, puternic implicat în activitățile de inhibare ale creierului. În creierul cu ADHD, cortexul nu pare să inhibe alte zone ale creierului în mod corespunzător, ceea ce duce la cei cu ADHD să aibă adesea accese inadecvate sau să vorbească fără să se gândească mai întâi la ceea ce urmează să fie spus. Acest lucru poate duce la un comportament perturbator într-o clasă sau într-o întâlnire de afaceri și la alte consecințe negative.
Aceste izbucniri pot fi afectate și de sistemul limbic al creierului, care controlează emoțiile. Creierul ADHD nu pare să fie controlat în mod corespunzător de sistemul limbic, astfel încât persoanele cu ADHD pot avea schimbări sălbatice de dispoziție sau nu pot controla izbucnirile emoționale. Pe măsură ce aceste părți diferite ale creierului lucrează împreună, diferitele simptome ale ADHD se manifestă nu datorită unui singur sistem, ci printr-un efort combinat al mai multor părți ale creierului.
Sistemul de activare reticular din creierul ADHD pare să fie, de asemenea, diferit de un creier „normal”. Această parte a creierului pare să controleze o parte din focalizarea și concentrarea lobului frontal, precum și activitatea motrică pentru o persoană. Funcțiile neobișnuite din această zonă pot fi responsabile pentru o parte din incapacitatea unei persoane cu ADHD de a se concentra pe o anumită sarcină și pentru tendința celor cu ADHD de a fi hiperactivi sau le este dificil să stea nemișcați.