Er is niets bekend over een mogelijke biologische marker specifiek voor ADHD. Hoewel ADHD blijkt samen te gaan met een verhoogde activiteit van de trage hersengolven (4–7 Hz ‘thèta’) en een verlaagde activiteit van de snelle hersengolven (14–30 Hz ‘bèta’), zijn in een latere review geen verschillen gevonden tussen de thèta- of bèta-activiteit bij kinderen en volwassenen met ADHD in vergelijking met een controlegroep.
In sommige beeldvormende hersenonderzoeken zijn er verschillen gevonden tussen kinderen met ADHD en controlegroepen, maar in een meta-analyse van alle beeldvormende onderzoeken is niet aangetoond dat er verschillen bestaan tussen mensen met ADHD en controlepersonen. Mogelijk is dit te verklaren door verschillen in de classificatiecriteria, steekproefgrootte, gebruikte taken en technische aspecten van het beeldvormende onderzoek. Zolang deze kwesties niet zijn opgelost, kunnen beeldvormende onderzoeken niet voor de diagnostiek van ADHD worden ingezet.