儿童肥胖由多种因素相互作用而发病，临床上分为单纯性肥胖症和病理性肥胖症两大类，其中单纯性肥胖症在儿童期最多见，大约占儿童肥胖总数的95%；病理性肥胖又称为继发性肥胖，是继发于其他疾病而产生的，仅占儿童肥胖的5%。单纯性肥胖的病因至今仍不十分清楚，一般认为与遗传、饮食习惯、生活方式及环境、以及神经内分泌与能量代谢等有关。
遗传因素
单纯性肥胖有家族发病倾向，很多肥胖儿有家族肥胖史。父母双方肥胖，其子女大约有70%～80%发生肥胖；父或母其中一人肥胖，子女发生肥胖的几率大约为40%～50%；父母均为瘦体型，子女发生肥胖的可能性仅为9%～14%。这主要是因为儿童的活动量、饮食习惯可能受父母和家庭的影响。
喂养方式及饮食习惯
喂养过度是肥胖的物质基础。过食，使过剩的能量转化为脂肪储存体内造成肥胖，而人体脂肪含量与食物中脂肪含量相关。饮食习惯、食品的质和量受社会和家庭的影响，目前我国各大城市中绝大多数家庭已步入小康，食物摄入可以任选所爱，尤其有些独生子女除摄食过度，尚偏爱荤食、油腻、甜食和零食，使能量更多储存，肥胖发生率增高。
生活方式
久坐的生活方式是肥胖发生的重要危险因素。西方工业化国家久坐的生活方式，使肥胖发生率上升。近10年来，这种生活方式也在我国蔓延，例如学龄儿童缺乏运动，每天放学后必须完成大量的课外作业，或有的孩子长时间看电视。
环境因素
环境因素影响肥胖是很复杂的，包括社会因素、家庭文化水平、经济基础、生活习惯、环境污染等和肥胖的发生都有一定的关系。在人们从贫困走向富庶的阶段，往往摄入碳水化合物过多，而蛋白质摄入不足，这种“小康型饮食”往往会导致营养不良性的肥胖。
神经内分泌与能量代谢
肥胖的根本原因是摄食超量和能量消耗减少，造成了能量正性不平衡的结果。现一致认为调节摄食的中枢位于我们大脑的一个特殊结构—下丘脑，其外侧是饥饿中枢、内侧核是饱足中枢。多种复杂的因素可作为信号物质，通过神经、体液向摄食中枢发出信号，促使其调节摄食活动。
继发于其他疾病的肥胖 此部分的肥胖属于病理性肥胖。其肥胖的原因即是原发病。如皮质醇增多症、高胰岛素血症、甲状腺功能减退症、多囊卵巢综合征、劳-蒙-毕综合征、贝-韦综合征等疾病均可以导致肥胖表现。