有学者认为儿童多动症的脑内神经递质代谢异常主要发生在单胺类、中枢递质，包括去甲肾上腺素、多巴胺和5-羟色胺。其中多巴胺是去甲肾上腺素的前体，而去甲肾上腺素和5-羟色胺，根据动物实验推测为两种功能相互拮抗的中枢递质系统。也有学者进一步认为，多动症的发生可能是由于脑神经质数量不足使神经递质传递信息作用失常而造成的一种病态。脑内神经递质（如去甲肾上腺素、多巴胺）浓度降低，可降低中枢神经系统的抑制活动，使孩子动作增多。
　　关于脑内神经递质代谢异常与多动症的发病关系可以从以下的一些事实得到说明。英国Chie及Wartman经动物实验证实，如体内儿茶酚胺（或去甲肾上腺素、，查多巴胺）不足，或上述介质均不足，就使神经递质信息作用失常，导致动作过多，并且发现人也有类似情况，苯丙胺等中枢神经粉奋剂是治疗本病的主要药物，其药理作用为：抑制神经元对多巴胺等的再摄取，并释放出多巴胺等介质，从而达到治疗目的；酪氨酸、苯丙氨酸、色氨酸均来自食物中蛋白质，它们是产生这些神经介质的前体。多食蛋白质可使这些氨基酸血清浓度增高，相反，多吃碳水化合物，它们的血清浓度就降低。当氨基酸含量不足，就会引起抑制功能不足时，使患儿症状明显。