和其它器官一样，人脑的发育也是一个不成熟的过程。新生儿的大脑重量只有390克，直到7岁多才接近正常人，其功能逐渐改善。Yakoulev根据学龄儿童活动过多，随着年龄的增长，儿童多动症是由大脑额叶发育迟缓引起的，多动症儿童前额叶神经纤维髓鞘过程缓慢，至少多年后，因此多动症的发病率随着年龄的增长逐渐降低。
1990年Mecormick观察了68例极低体重儿童和790例极低体重儿童的学习困难和行为发展，发现他们的多动症高于正常体重儿童，学习困难，这似乎支持多动症的原因是神经系统发育不成熟。但也有学者观察到，多动症儿童长大后活动过多可能会减少，但注意力不集中、反复无常、冲动等症状仍然保留或害怕发展，常被认为是精神疾病。显然，多动症的原因并不完全是由大脑发育迟缓引起的。