Các bác sĩ khẳng định rằng tự kỷ có nguyên nhân di truyền, là nguyên nhân chính của bệnh. Mặc dù các gen tự kỷ rất phức tạp, rất khó để giải thích căn bệnh này thông qua các đột biến xuất hiện, hiếm khi hoặc thông qua các tương tác hiếm gặp thường là đa gen, Sự phức tạp của sự tương tác giữa nhiều gen và cũng do các yếu tố di truyền không thay đổi, và môi trường, nhưng những gen này được di truyền và do đó ảnh hưởng đến những gì được gọi là biểu hiện gen.
Một số bác sĩ đã nghiên cứu trường hợp sinh đôi. Nó đã được tìm thấy rằng 0.6 can thiệp di truyền trong tự kỷ và 0.9 can thiệp di truyền trong phổ tự kỷ. Nghiên cứu cho thấy anh chị em của bệnh nhân mắc bệnh tự kỷ có nguy cơ mắc bệnh cao gấp 25 lần Tuy nhiên, hầu hết các đột biến dẫn đến bệnh vẫn chưa được xác định.
Hầu hết các bác sĩ tin rằng nguyên nhân của bệnh tự kỷ không được biết đến là cái gọi là bất thường nhiễm sắc thể, được gọi là đột biến đau nửa đầu. Nó cũng không được ghi nhận rằng hội chứng di truyền liên quan đến HIV / AIDS có liên quan đến tự kỷ là nguyên nhân, Một số bằng chứng cho thấy nguyên nhân cơ bản của tự kỷ là kết quả của sự mất cân bằng trong những gì được gọi là dẫn truyền thần kinh. Nó đã được tìm thấy rằng đột biến có thể dẫn đến tự kỷ, và đây là sự phá vỡ các đường dẫn (kẹp thần kinh), ví dụ như các đột biến liên quan đến tế bào và các kết nối của nó.
Một nhóm các bác sĩ đã tiến hành nghiên cứu về việc chuyển gen với chuột. Các triệu chứng của bệnh đã được liên kết chặt chẽ với mối quan hệ phát triển tiếp theo, liên quan đến dẫn truyền thần kinh, cũng như hoạt động liên quan đến các tế bào độc lập. Các yếu tố gây ra các dị tật và bệnh này bắt đầu hoạt động trong những tuần đầu tiên của thai kỳ, cho thấy rằng trong giai đoạn đầu phát triển, bệnh tự kỷ được hình thành.
Một số nghiên cứu đã phát hiện ra rằng môi trường có mối quan hệ chặt chẽ với bệnh tự kỷ, đặc biệt là thực phẩm do cha mẹ hoặc dinh dưỡng trẻ em ăn, cũng như các mùi như clo, phenol, nhựa và dung môi, vắc-xin và thuốc trừ sâu.