In precedenza si pensava che l'elevato numero di trasportatori della dopamina in soggetti con ADHD facesse parte della sua fisiopatologia, ma sembra che i numeri elevati siano causati dall'adattamento all'esposizione a sostanze stimolanti. Persone con ADHD possono avere una bassa soglia di eccitazione e compensare questo con maggiori stimoli, condizione che a sua volta provoca la perdita di attenzione e aumenta il comportamento iperattivo. La ragione di questo è dovuta alle anomalie nel modo in cui il sistema della dopamina risponde alla stimolazione. Vi possono essere inoltre anomalie nei percorsi adrenergici, serotoninergici e colinergici o nicotinergici.