小儿抽动症的发生与遗传、神经生化、脑结构和功能、心理、环境等多种因素相关。遗传方面家族遗传倾向高；神经生化存在多巴胺等代谢异常；脑结构和功能有大脑皮质-纹状体-丘脑-皮质环路及额叶、基底节等脑区异常；心理上应激、情绪及某些性格特点易诱发；环境中围生期不良因素和感染因素可增加发病风险。
神经生化因素
多巴胺代谢异常：多巴胺是一种与运动控制、情绪等密切相关的神经递质。在小儿抽动症患儿中，可能存在多巴胺代谢的异常。例如，突触间隙中多巴胺浓度的改变可能影响神经信号的传递，导致运动调节功能紊乱，从而出现不自主的抽动症状。有研究发现，多巴胺受体基因的多态性与小儿抽动症的发病相关，这些受体基因的变化会影响多巴胺与受体的结合及后续的信号传导，进而引发抽动表现。
去甲肾上腺素等其他神经递质：去甲肾上腺素等其他神经递质也可能参与小儿抽动症的发病机制。去甲肾上腺素在调节注意力、情绪和运动等方面发挥作用，其代谢或功能异常可能与抽动症的症状产生有关。例如，去甲肾上腺素转运体基因的变异可能影响去甲肾上腺素的重摄取，导致其在突触间隙的浓度异常，影响神经系统的正常功能，增加抽动症的发病风险。
脑结构和功能异常
大脑皮质-纹状体-丘脑-皮质环路异常：大脑存在一个复杂的环路，即皮质-纹状体-丘脑-皮质环路，这个环路在运动调节、感觉整合等方面起着重要作用。小儿抽动症患儿可能存在该环路的结构和功能异常。例如，通过影像学检查发现，患儿的纹状体等脑区的体积、结构连接等可能与正常儿童不同。纹状体是该环路中的重要结构，其结构或功能的改变会影响环路的正常功能，导致运动控制失调，出现抽动症状。
额叶、基底节等脑区功能异常：额叶参与认知、情绪调节等功能，基底节与运动的起始、调节等密切相关。小儿抽动症患儿的额叶、基底节等脑区可能存在功能异常。例如，额叶的认知功能障碍可能影响患儿对自身行为的控制能力，而基底节的运动调节功能异常则直接导致不自主抽动的发生。一些功能性磁共振成像（fMRI）研究显示，抽动症患儿在进行相关运动或认知任务时，额叶、基底节等脑区的激活模式与正常儿童不同，表明这些脑区的功能存在异常。
心理因素
应激和情绪因素：儿童在成长过程中如果经历重大的生活事件，如父母离异、亲人亡故、家庭关系紧张、学习压力过大等应激事件，可能会诱发或加重小儿抽动症的症状。例如，有研究发现，在经历严重应激事件后的儿童，抽动症状的发生率明显高于没有经历应激事件的儿童。因为应激状态下，儿童的心理压力增加，会通过神经内分泌等途径影响神经系统的功能，导致抽动相关神经递质的失衡，从而促使抽动症状的出现或加重。
性格特点：某些性格特点的儿童也更容易患小儿抽动症。例如，性格内向、敏感、情绪不稳定、容易紧张焦虑的儿童，其心理调节能力相对较弱，在面对外界环境变化或压力时，更难以适应，容易出现神经系统功能的紊乱，增加抽动症的发病风险。比如，这类儿童在学校中可能因为人际关系问题、学业成绩等因素长期处于紧张焦虑状态，进而诱发抽动症状。
环境因素
围生期因素：母亲在围生期（怀孕末期及分娩过程）的一些不良因素可能影响胎儿的神经系统发育，增加小儿抽动症的发病风险。例如，母亲孕期感染、接触有害物质（如农药、化学毒物等）、胎儿窘迫、早产、低出生体重等围生期并发症，都可能对胎儿的大脑发育产生不利影响，使得儿童出生后更容易出现神经发育方面的问题，包括抽动症相关的症状。
感染因素：某些感染性疾病也可能与小儿抽动症的发病有关。例如，链球菌感染后可能引发自身免疫反应，导致神经精神症状的出现，即PANDAS（小儿自身免疫性神经精神障碍伴链球菌感染），这类患儿在链球菌感染后可能出现抽动症等神经精神症状。研究发现，链球菌感染后机体产生的抗体可能与神经系统的某些抗原发生交叉反应，影响神经系统的正常功能，从而诱发抽动症状。
