Günümüzde otizm spektrum bozukluğuna neden olan faktörlerin neler olduğu henüz tam olarak belirlenebilmiş değildir. Otizm spektrum bozukluğunun olası nedenlerine ilişkin ortaya konan iddiaların bir bölümü bilimsel yaklaşımdan uzak bir anlayışla üretilirken özellikle genetik ve nöroloji alanında yapılan bilimsel nitelikli çalışmalarla otizm spektrum bozukluğunun nedenleri belirlenmeye çalışılmaktadır. Bugüne değin otizm spektrum bozukluğuna neden olduğu düşünülen faktörleri kalıtsal faktörler ve çevresel faktörler olmak üzere iki başlık altında toplamak mümkündür. Çevresel faktörler ise fiziksel ve sosyal faktörler olarak iki ayrı başlık altında ele alınabilir. Ancak daha önce de belirtildiği gibi otizm spektrum bozukluğunun ortaya çıkışında kalıtım ve çevrenin ne düzeyde katkısı olduğu henüz tam olarak bilinmemektedir. Nedenleri tam olarak bilinmemesine rağmen, bilim dünyasında otizm spektrum bozukluğunun kalıtsal temellerinin olduğu üzerinde uzlaşılmaktadır. Otizm spektrum bozukluğunun genetik temellerinin nörolojik bozukluklara neden olduğu düşünülmektedir. Genetik bağlantılarının olduğunun düşünülmesinin temel nedeni, otizm spektrum bozukluğuna bazı ailelerde daha sık rastlanmasıdır. Ayrıca, bir kardeşte otizm spektrum bozukluğunun görülmesi diğer kardeşte de aynı sorunun ortaya çıkma olasılığını artırmaktadır. Ancak otizm spektrum bozukluğunu aktaran gen henüz belirlenemediği için bu nörolojik sorunun kalıtsal olarak aktarıldığı henüz kesin olarak iddia edilememektedir. Otizm spektrum bozukluğu alanında yer alan alt gruplar içerisinde genetik temeli belirlenmiş olan tek kategori rett sendromudur. İkizler üzerinde yürütülen çalışmalarda tek yumurta ikizlerinden birinde otizm spektrum bozukluğu görülürken diğer ikizde görülmediği durumlarla karşılaşılmıştır. Bu durum, genetik nedenler dışında başka faktörlerin de otizm spektrum bozukluğunun ortaya çıkmasına katkı sağlayabileceği düşüncesini ortaya çıkarmaktadır. Sosyal çevreye ilişkin özellikler anne-babaların çocuk yetiştirme yaklaşımları, kişilik özellikleri, ailenin sosyo-ekonomik düzeyi gibi faktörlerle örneklendirilebilir. Ancak bugüne değin sosyal çevreye ilişkin herhangi bir faktörle otizm spektrum bozukluğu arasında bir ilişki bulunamamıştır. Geçmişten bugüne değin fiziksel çevreye ilişkin bazı etmenlerin otizm spektrum bozukluğuna neden olma olasılığı üzerinde durulmuştur. Otizm spektrum bozukluğu alanında sıkça gündeme getirilen olası fiziksel etmenler arasında çevresel toksinler (örn. ağır metaller), civa bulunduran aşılar ve buğday, yulaf, çavdar gibi besinlerde bulunan glüten ve sütte bulunan kasein proteinleri bulunmaktadır. Ancak burada sıralanan çevresel faktörlerin hiç biri ile otizm spektrum bozukluğu arasında ilişki bulunamamıştır.