สารสื่อประสาทและสมาธิสั้นได้รับการแสดงที่จะเกี่ยวข้องเนื่องจากเด็กส่วนใหญ่วินิจฉัยว่ามีความผิดปกติสมาธิสั้นสมาธิสั้นมีอาการทางคลินิกของความไม่สมดุลของสารสื่อประสาทและความผิดปกติ neurotransmitters และ ADHD บางชนิดมีการเชื่อมโยงในความผิดปกติภายในกลไกการผลิตการขนส่งและการเก็บรักษาซ้ำของสารสื่อประสาทนั้นมีการตั้งสมมติฐานว่ามีอยู่ในปัจจุบัน สารสื่อประสาทโดปามีน, นอเรพิน, และเซโรโทนินเป็นสารที่ได้รับการวิจัยอย่างดีและมีการกำหนดเป้าหมายมากที่สุดในการรักษาโรคสมาธิสั้น ยกตัวอย่างเช่นโดปามีนต่ำเป็นสาเหตุของอาการหลักหลายอย่างของความผิดปกติและได้รับการรักษาด้วยยากระตุ้นชนิดที่ช่วยให้ร่างกายผลิตขนส่งและเผาผลาญสารสื่อประสาทได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น Norepinephrine และ serotonin เป็นส่วนเพิ่มเติมที่ใหม่กว่าในสาเหตุที่เป็นสมมติฐานของโรคสมาธิสั้น; ยาเสพติดที่กำหนดเป้าหมายสารสื่อประสาทเหล่านี้จะใช้ในการรักษาเช่นกัน
นอกจากนี้สารสื่อประสาทและ ADHD มีความเกี่ยวข้องในการกลายพันธุ์ของสารสื่อประสาทบางอย่างอาจบัญชีสำหรับชุดย่อยที่เห็นในการวินิจฉัยโรคสมาธิสั้น การวิจัยแสดงให้เห็นว่าผู้ป่วยที่มีรูปแบบที่ไม่ตั้งใจของความผิดปกติส่วนใหญ่มีความผิดปกติเกี่ยวกับยีนขนย้าย norepinephrine ในขณะที่ผู้ที่มีอาการซึ่งกระทำมากกว่าปกมากกว่ามีความผิดปกติในยีนโดพามีนขนส่ง ศูนย์วิจัยมหาวิทยาลัยแวนเดอร์บิลต์รายงานว่ามีความผิดปกติในระบบการขนส่งโคลีนของสมองเช่นกันซึ่งมีส่วนสำคัญในการสื่อสารของเซลล์ประสาท การวิจัยครั้งนี้แสดงให้เห็นว่ายารักษาโรคสมาธิสั้นที่ใหม่กว่าและตรงเป้าหมายมากขึ้นอาจอยู่ในระดับแนวหน้า การทดสอบทางพันธุกรรมอาจกลายเป็นเครื่องมือที่ทรงคุณค่าในการกำหนดวิธีการใช้ยาที่ต้องใช้ก่อน ข้อได้เปรียบที่เป็นที่นิยมโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเด็กเล็กกำลังถูกกำหนดยาเสพติดทางจิตที่มีประสิทธิภาพ
ความสัมพันธ์ระหว่างสารสื่อประสาทกับ ADHD ได้รับการตรวจสอบเพิ่มเติมโดยนักวิจัยที่ Duke University นักวิจัยได้ข้อสรุปว่า Ritalin ยามักใช้เป็นบรรทัดแรกในการรักษาโรคสมาธิสั้นทำหน้าที่อย่างสุดซึ้งในไซต์ตัวรับ serotonin นอกเหนือจากไซต์ตัวรับ dopamine การทดสอบเพิ่มเติมพิสูจน์ว่าการรักษาด้วยตัวแทน serotogenic บางอย่างเช่นเลือก serotonin reuptake inhibitors (SSRIS) สามารถช่วยในการลดสมาธิสั้นในผู้ป่วยบางราย นอกจากนี้ระดับเซโรโทนินที่ต่ำยังเกี่ยวข้องกับความก้าวร้าวและความปั่นป่วนซึ่งทั้งสองอาการในบางกรณีของผู้ป่วยสมาธิสั้น เซโรโทนินมีการรับสารจากตัวรับ 15 ตัวภายในสมองอย่างไรก็ตามการรักษา serotogenic นั้นเป็นเรื่องที่ท้าทาย
สารสื่อประสาทและ ADHD อื่น ๆ กำลังแสดงสัญญาณว่าพวกเขาอาจมีความสัมพันธ์ Phenylethlamine (PEA) ถูกระบุว่าเป็นสารสื่อประสาทในปี 2544 เพิ่มกิจกรรมและความตื่นตัวในสมอง ด้วยเหตุนี้นักวิจัยจึงมองว่ากฟภ. นั้นมีส่วนเกี่ยวข้องในบางกรณีของผู้ป่วยสมาธิสั้น นอกจากนี้โดปามีนและกฟภ. มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดในโครงสร้างทางเคมีทำให้มีความน่าเชื่อถือมากขึ้นกับสมมติฐาน
