小儿精神发育迟滞可由遗传、产前、产时、产后等多因素引起。遗传因素包括染色体异常如21-三体综合征及单基因遗传病如苯丙酮尿症；产前因素有母体感染、接触有害物质、营养不良；产时因素包含早产低出生体重、产程异常；产后因素涉及中枢神经系统感染、脑部外伤、严重脑缺氧、缺乏早期适宜刺激，这些因素分别通过不同机制影响小儿神经发育致精神发育迟滞。
单基因遗传病：某些单基因的突变可引发精神发育迟滞。例如苯丙酮尿症，是由于编码苯丙氨酸羟化酶的基因发生突变，导致患儿体内苯丙氨酸羟化酶缺乏，使苯丙氨酸不能正常代谢，蓄积的苯丙氨酸及其代谢产物会对神经系统造成损害，引起智力发育迟缓等一系列表现。这类遗传病往往遵循孟德尔遗传规律，若父母一方携带致病基因，就有一定概率遗传给子女。
产前因素
母体感染：孕期母亲感染风疹病毒、巨细胞病毒、弓形虫等病原体。以风疹病毒为例，孕期前3个月内母亲感染风疹，约10%-20%的胎儿会出现先天性风疹综合征，表现为智力低下、白内障、心脏病等多种畸形。这些病原体可通过胎盘侵袭胎儿，影响胎儿神经系统的发育，干扰神经细胞的增殖、迁移和分化等过程。
孕期接触有害物质：母亲在孕期接触放射线，如接受腹部或盆腔的放射检查等，可能导致胎儿染色体畸变，影响智力发育。另外，孕期接触铅、汞等重金属，或长期处于含有农药等化学毒物的环境中，这些有害物质可通过胎盘进入胎儿体内，损害胎儿的神经系统，阻碍大脑的正常发育，引发精神发育迟滞。
孕期营养不良：母亲孕期严重营养不良，尤其是缺乏叶酸、蛋白质等营养物质，会影响胎儿大脑的发育。叶酸缺乏可导致神经管畸形等问题，进而影响智力发育；蛋白质摄入不足会使胎儿的脑发育所需的物质供应受限，影响神经细胞的生长和功能完善，增加小儿精神发育迟滞的发生风险。
产时因素
早产和低出生体重：早产是指妊娠不足37周分娩，低出生体重通常指出生体重低于2500g。早产婴儿各器官系统发育不成熟，尤其是神经系统发育不完善，容易出现脑损伤，如脑室周围-脑室内出血、脑白质软化等，这些脑损伤可导致智力发育障碍。低出生体重儿由于在子宫内的营养供应相对不足，脑发育受到影响，发生精神发育迟滞的几率比正常出生体重儿高。
产程异常：如难产、胎儿窘迫等情况，会导致胎儿在分娩过程中缺氧，引起新生儿缺氧缺血性脑病。缺氧可使大脑神经元细胞受损，影响神经功能的正常发育，进而造成智力发育迟缓。长时间的缺氧还可能导致脑组织不可逆的损伤，严重影响小儿的智力和运动等方面的发育。
产后因素
中枢神经系统感染：小儿在产后发生脑膜炎、脑炎等中枢神经系统感染性疾病。例如化脓性脑膜炎，若治疗不及时或不彻底，炎症会破坏脑组织，影响神经细胞的功能和结构，导致智力减退、认知障碍等精神发育迟滞的表现。感染引发的炎症反应会释放多种炎性介质，损伤神经组织，干扰神经发育相关的信号通路。
脑部外伤：小儿头部受到撞击等外伤，导致颅脑损伤，如脑挫裂伤、颅内出血等。脑部外伤可直接破坏神经细胞和神经纤维，影响大脑的正常功能，引起智力、行为等方面的异常。受伤后脑组织的修复过程也可能出现异常，导致神经发育受阻，引发精神发育迟滞。
严重的脑缺氧：产后新生儿发生呼吸窘迫综合征、溺水等情况导致严重脑缺氧，使大脑神经元细胞因缺氧而受损。脑缺氧会影响能量代谢，导致神经细胞的凋亡和功能障碍，进而影响智力发育，出现精神发育迟滞的症状。
缺乏早期适宜刺激：小儿在产后如果长期处于缺乏丰富环境刺激、教育机会不足的环境中，大脑的发育会受到抑制。正常情况下，大脑需要不断接受外界的视觉、听觉、触觉等刺激来促进神经突触的形成和发育，若缺乏这些适宜刺激，神经发育不完善，可能导致智力发育落后，出现精神发育迟滞的表现。
