Otizmin çok çeşitli sebepleri olduğu düşünülmektedir. Aileler çoğu keresinde erken bebeklik dönemindeki aşı veya geçirilmiş hastalıkları, gebelikteki bazı sorunları sorgular. Bunların otizme yol açtığına dair bilimsel doğrulama yok. Fakat Rett sendromu, Tuberöz skleroz, Frajil-X sendromu, Fenilketonüri (PKU) gibi bazı genetik hastalıklarda otistik şikayetlerin gelişebildiği iyi bilinmektedir. Buna karşılık çok büyük bir grup hastada sebepler henüz gösterilememektedir. Ekrana erken çocukluk/bebeklik dönemlerinde uzun maruz kalma ve sosyal yoksunluklar da genelde kabul gören çevresel etkenlerdir.
Science dergisinin 14 Eylül 2012 sayısında State MW ve Sestan N tarafından Otizm spektrumu hastalıklarının biyolojisi hakkında bir “perspective” yazısı yayınlanmıştır:
Genetik çalışmalar otizm ile ilişkili çok sayıda geni saptıyor. Bunların bir kısmının sinaptik adhezyon molekülleri ve postsinaptik densiti proteinleri olması dikkat çekiyor. Fakat kromatin modifiye edici CHD8, DNA bağlayıcı POGZ, ion kanalı SCN2A, mikrotübül ilişkili protein KATNAL2, nörotransmitter reseptörü GRIN2, protein kinaz DYRK1A gibi çok değişik genlerin de saptanması yüzlerce genetik sebebin olabileceğini düşündürüyor. Yani tek bir gen hastalığı yerine, otizm eğilimi anlamına gelen genetik değişimler söz konusu.
Böylesine farklı özellik ve çok sayıda genin, “insana özel bir hastalık” olan otizm tablosuna nasıl yol açtığı ise bu genlerin aktifleştiği ilgili beyin bölgeleri ve beyin gelişiminde hangi zaman diliminde rol aldıkları ile açıklanmaya çalışılıyor.
Aynı dergide Makinodan ve arkadaşları, fare modelinde sosyal yoksunlukla yetişen deneklerin beyninde kalıcı hasar olduğu ve bunun moleküler mekanizmalarını anlatmış. Genetik eğilim kadar çevresel faktörlerin de olumsuz kalıcı etkileri kabul edilmeli.
