Los estudios familiares realizados con muestras clínicas han encontrado entre los padres de niños con TDAH un riesgo entre 2 y 8 veces superior al de la población normal de padecer ellos mismos el trastorno. Recíprocamente, el riesgo calculado para un niño de sufrir el trastorno si uno de los padres lo padece es del 57%. En algunos estudios de adopción, los hermanos no biológicos de niños con TDAH tienen menos riesgo de presentar el trastorno que los hermanos biológicos. Los estudios de gemelos señalan una concordancia del trastorno del 50% al 80% en gemelos idénticos frente a un 29-33% en gemelos no idénticos. Así, parece que gran parte de la varianza del rasgo hiperactividad-impulsividad (70-90%) se debe a factores genéticos, pudiendo incrementarse dicha contribución cuanto más extrema sea la manifestación clínica de dicho rasgo. Los estudios de genética molecular han relacionado el trastorno fundamentalmente con tres genes: uno de ellos en el cromosoma 5 y dos en el cromosoma 11.
