چندین تفاوت در مغز کودکان بیش فعال با افراد بدون این اختلال دارد. کودکان مبتلا به ADHD اغلب مغزهای کوچکتری دارند و مغز آنها ممکن است زمان بیشتری برای بالغ شدن نیاز داشته باشد (منبع). این تفاوت حجم اغلب در نواحی مختلف مغز، از جمله آمیگدال و هیپوکامپ وجود دارد. قسمت هایی که به انگیزه، حافظه و تنظیم هیجانات مربوط می شود.