小儿大脑发育迟缓的原因包括遗传因素（染色体异常、单基因遗传病）、孕期因素（感染、药物及有害物质接触、营养不良）、分娩因素（早产、难产）、出生后因素（中枢神经系统感染、脑部外伤、严重缺氧缺血事件、代谢性疾病）。
单基因遗传病：某些单基因的突变也可引起小儿大脑发育迟缓。例如苯丙酮尿症，是由于苯丙氨酸羟化酶基因缺陷，导致患儿体内苯丙氨酸不能正常代谢，积累的苯丙氨酸及其代谢产物会对大脑神经细胞产生毒性作用，影响大脑的正常发育，出现智力发育落后、癫痫发作等大脑发育迟缓相关表现。
孕期因素
感染：孕妇在孕期感染风疹病毒、巨细胞病毒、弓形虫等病原体。以风疹病毒为例，孕妇在妊娠早期感染风疹病毒，病毒可通过胎盘感染胎儿，影响胎儿大脑的发育，导致胎儿出生后出现大脑发育迟缓，还可能伴有先天性心脏病、白内障等多种畸形。巨细胞病毒感染可引起胎儿脑组织的损伤，影响神经元的迁移和分化等大脑发育过程。
药物及有害物质接触：孕妇在孕期不合理使用某些药物，如抗肿瘤药物、某些抗生素等，这些药物可能通过胎盘影响胎儿大脑发育。另外，孕妇长期接触铅等有害物质，铅可通过胎盘进入胎儿体内，干扰胎儿大脑的正常发育，导致大脑发育迟缓，还可能影响胎儿的智力、行为等方面。
营养不良：孕妇孕期严重营养不良，尤其是缺乏叶酸、蛋白质等营养物质。叶酸缺乏会影响胎儿神经管的闭合和大脑的发育，蛋白质摄入不足会导致胎儿的生长发育包括大脑发育所需的营养供应不足，从而引发大脑发育迟缓。
分娩因素
早产：早产儿由于胎龄小，大脑的发育尚未成熟，各个组织器官尤其是大脑的结构和功能发育不完善。早产儿的脑室周围-脑室内出血、脑白质软化等脑损伤的发生率较高，这些脑损伤会影响大脑的正常发育，导致出生后出现大脑发育迟缓，可能表现为运动发育落后、智力发育迟缓等。
难产：分娩过程中胎儿出现窒息、缺氧等情况。长时间的缺氧会导致大脑神经元的损伤，影响大脑的能量代谢和神经递质的平衡，从而引起大脑发育迟缓。例如胎儿在分娩过程中发生脐带绕颈、胎盘早剥等情况，导致胎儿缺氧，进而影响大脑发育。
出生后因素
中枢神经系统感染：小儿出生后患脑炎、脑膜炎等中枢神经系统感染性疾病。例如化脓性脑膜炎，病原菌感染脑膜及脑实质后，会引起炎症反应，释放毒素损伤大脑组织，影响大脑的发育，导致智力减退、癫痫、运动障碍等大脑发育迟缓的表现。
脑部外伤：小儿头部受到外伤，如车祸、高处坠落等导致颅脑外伤，引起颅内出血、脑挫裂伤等，会直接损伤大脑组织，影响大脑的正常发育，根据外伤的严重程度不同，可能出现不同程度的大脑发育迟缓，如智力下降、肢体运动障碍等。
严重的缺氧缺血事件：除了分娩时的缺氧，出生后小儿发生严重的缺氧缺血，如溺水、严重的肺炎导致呼吸衰竭引起缺氧等，同样会造成大脑神经元的损伤，影响大脑的发育，导致大脑发育迟缓。
代谢性疾病：一些先天性的代谢性疾病也可导致小儿大脑发育迟缓。例如枫糖尿病，是由于分支链氨基酸代谢途径中的酶缺陷，导致分支链氨基酸及其酮酸在体内蓄积，影响大脑的代谢和发育，患儿会出现智力发育落后、肌张力异常等大脑发育迟缓的表现。
