Le trouble déficit de l'attention/hyperactivité (TDAH) est une affection fréquente, associée à des difficultés de fonctionnement psychosocial durables et à une morbidité psychiatrique élevée. Le TDAH est un syndrome hétérogène dans sa présentation clinique et probablement dans son étiologie. Il peut être compris comme un spectre de dysfonctionnements cognitifs, émotionnels et comportementaux d'origine multifactorielle, sous l'influence de facteurs génétiques et environnementaux, principalement périnataux. Depuis plusieurs décennies, l'hypothèse d'un dysfonctionnement dopaminergique est l'une des pistes possibles dans la physiopathologie du TDAH, mais d'autres systèmes de neurotransmission semblent aussi jouer un rôle, comme en témoigne le développement thérapeutique récent des agonistes noradrénergiques dans cette indication. Les symptômes cardinaux du TDAH peuvent être améliorés par des interventions psycho-comportementales et des traitements médicamenteux dont les plus utilisés sont les psychostimulants (méthylphénidate et dérivés amphétaminiques). Cependant, le développement des travaux de recherche clinique et neuro-scientifique concernant le TDAH dépasse de loin le seul cadre de la psychopharmacologie. Cet article propose une synthèse des recherches dans les domaines de la génétique et de l'imagerie, approches qui ont permis des avancées prometteuses dans la compréhension des mécanismes de ce syndrome complexe.