Hjärnorna hos barn och vuxna med ADHD (Attention Deficit Hyperactivity Disorder) verkar fungera något annorlunda än andra människor, och dessa skillnader i ADHD-hjärnan ger vanligtvis symtomen på sjukdomen. Forskningen fortsätter inom detta ämne, och därför görs nya upptäckter ofta om hur hjärnan fungerar och hur ADHD produceras av hjärnan. I allmänhet har det dock observerats att individer med ADHD vanligtvis har ovanliga mängder av vissa kemikalier och neurotransmittorer i hjärnan. ADHD-hjärnan verkar också fungera annorlunda inom några nyckelområden, som alla samverkar för att producera de olika aspekterna av ADHD.
Personer med ADHD har vanligtvis svårt att koncentrera sig, uppvisar dålig impulskontroll och kan lätt distraheras från en uppgift av andra idéer eller uppgifter. I flera år har forskningen fokuserat på dopamins roll och relaterad hjärnkemi som en bidragande faktor till processerna i ADHD-hjärnan. Ritalin, en av de primära medicinerna som ofta används för att behandla ADHD, förändrar vanligtvis sättet på vilket dopamin produceras och används i hjärnan. Nyare forskning har dock visat att ett antal olika områden i hjärnan verkar samverka för att producera de vanligaste symtomen på ADHD.
Fyra huvudområden med potentiell ADHD-hjärnaktivitet är frontalloben, hjärnbarken, det limbiska systemet och det retikulära aktiverande systemet i hjärnan. Det är till exempel pannloben där mycket av forskningen om signalsubstanser och neurologiska kemikalier har utförts. Det är här kemikalier som dopamin och glutamat produceras och används av hjärnan. I ADHD-hjärnan verkar det som om dessa kemikalier produceras antingen i överskott eller i otillräckliga mängder för att fungera korrekt. Dessa förändringar i hjärnans kemi kan ge effekter som en oförmåga att koncentrera sig eller hämma handlingar ordentligt.
Hjärnbarken är också starkt involverad i att hämma hjärnans aktiviteter. I ADHD-hjärnan verkar inte cortex hämma andra delar av hjärnan ordentligt, vilket leder till att de med ADHD ofta får olämpliga utbrott eller pratar utan att först tänka på vad som ska sägas. Detta kan leda till störande beteende i ett klassrum eller affärsmöte och andra negativa konsekvenser.
Dessa utbrott kan också påverkas av det limbiska systemet i hjärnan, som styr känslor. ADHD-hjärnan verkar inte vara ordentligt kontrollerad av det limbiska systemet, och därför kan individer med ADHD ha vilda humörsvängningar eller inte kunna kontrollera känslomässiga utbrott. Eftersom dessa olika delar av hjärnan samverkar, manifesteras de olika symptomen på ADHD inte på grund av ett enda system, utan genom en kombinerad ansträngning av flera delar av hjärnan.
Det retikulära aktiverande systemet i ADHD-hjärnan verkar också skilja sig från en ”normal” hjärna. Denna del av hjärnan verkar styra en del av fokus och koncentration av frontalloben, såväl som motorisk aktivitet för en person. Ovanliga funktioner inom detta område kan vara ansvariga för en del av oförmågan hos en person med ADHD att koncentrera sig på en viss uppgift, och för att de med ADHD har en tendens att vara hyperaktiva eller ha svårt att sitta still.