Jeden z przeglądów podkreśla dziewięciomiesięczne randomizowane badanie dzieci z ADHD, w którym stwierdzono przyrost IQ o 4,5, ciągły wzrost uwagi oraz ciągłą redukcję destrukcyjnych zachowań i hiperaktywności. Inny przegląd wskazał, bazując na prospektywnym badaniu kohortowym, że trwająca całe życie terapia stymulantami rozpoczęta w dzieciństwie jest trwale skuteczna w kontroli objawów ADHD i obniża ryzyko uzależnienia od substancji w dorosłym życiu.
Współczesne modele ADHD sugerują związek z uszkodzeniem funkcjonalnym pewnych układów neuroprzekaźnikowych w mózgu; z uszkodzoną neurotransmisją dopaminergiczną w szlaku mezokortykolimbicznym oraz noradrenergiczną w miejscu sinawym i korze przedczołowej. Psychostymulanty takie jak metylofenidat i amfetamina są efektywne w leczeniu ADHD, ponieważ zwiększają aktywność neurotransmiterów w tych układach. Szacunkowo 80% używających tych stymulantów dostrzega zmniejszenie objawów ADHD. Dzieci z ADHD przyjmujące stymulanty ogólnie mają lepsze relacje z rówieśnikami i członkami rodziny, lepsze wyniki w szkole, trudniej się rozpraszają, są mniej impulsywne, na dłużej też skupiają uwagę.