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临床上通常认为，肥胖是环境和多基因共同作用的结果。常见病因有以下几种。
1.遗传因素
（1）遗传倾向 儿童肥胖发生有明显的遗传倾向，其作用约占30%～50%。目前研究已证实多基因遗传在肥胖发生发展过程中的作用。其中，遗传因素在肥胖病因中占有很大的比重，人类约有60%～80%的遗传变异与体重相关。新近研究发现，一些与肥胖和/或BMI相关的遗传变异主要有SEC16B-RASAL2、TMEM18、SFRS10-ETV5-DGKG、GNPDA2、NCR3-AIFI-BAT2、LGR4-LIN7CBDNF、MTCH2、BCDIN3、DFAIM2、SH2B1-ATP1A1、KCTD15、黑皮质素受体4（MC4R）。荟萃分析发现，存在FTO基因rs9939609遗传变异位点时，儿童和青少年的肥胖发生风险增加。
（2）生命早期事件 生命早期事件在儿童肥胖症的发病中起着非常重要的作用。近年来，一些干预措施也开始将关注点放在生命早期。其中包括产前因素，如孕期营养状况、妊娠糖尿病、孕期吸烟等。其中，孕期营养不良与营养过剩均可导致儿童肥胖。低出生体重与高出生体重可能均是后天肥胖及代谢性疾病的危险因素。
2.环境因素
（1）行为因素 运动和饮食等行为因素是儿童肥胖相关性最强的影响因素，是儿童肥胖病因学研究和探讨的首要考虑因素。饮食调查显示，高油脂、高能量、低果蔬粗粮的饮食结构与肥胖发生率呈正相关，含糖饮料及快餐食品的大量摄入，同时缺乏体育锻炼，并有明显的睡眠问题，是常见的行为因素。大多数肥胖儿童运动量较小，运动时间短，消耗能量不足，可能是肥胖原因之一；而肥胖又限制了他们的运动量，呈现恶性循环趋势。
（2）心理因素 主要体现在不良的进食、运动心理，自尊、对身体的满意度，以及焦虑、抑郁等精神状态。有研究发现，部分肥胖儿童表现出性格内向、缺乏自信、社会适应能力低，这些心理因素可能影响能量的摄取和利用，导致其参与社会活动减少，对自身认同感低，从而引发肥胖。
（3）生物、化学因素 关于肥胖儿童生物学因素的研究主要集中在肠道菌群与病毒感染两个方面。与瘦者相比，肥胖儿童具有更强的从食物中摄取热量的能力。前瞻性研究表明，肥胖儿童婴儿时期的粪便双歧杆菌数量明显低于正常儿童，肠道菌群的变化早于肥胖的发生。此外，现代化工业、农业的高速发展使环境污染日益严重，连同生活方式、饮食习惯一起，构成儿童肥胖的易感环境。众多化学毒物，如重金属、多氯联苯、磷酸盐、双酚A等，广泛分布在环境中，引起体内炎症反应，使得儿童肥胖的治疗更加困难。
（4）疾病因素 多囊卵巢综合征患儿多有肥胖、胰岛素抵抗，但其与肥胖的因果关系目前尚不能确定；生长激素和甲状腺激素双双缺乏引起生长缓慢的矮身材儿童出现显著的向心性肥胖；皮质醇分泌过多的儿童除了向心性肥胖和生长不良外，通常有高血压、葡萄糖不耐受、脂代谢紊乱、满月脸、肌肉量下降和皮肤紫纹；假性甲状旁腺功能减退是儿童肥胖罕见的病因之一；先天性或者获得性下丘脑畸形或者损伤可以导致儿童以及青少年时期的肥胖；此外，还有药物影响，例如大剂量长期应用糖皮质激素、赛庚啶、黄体酮，还有一些新型抗精神病药物。
肥胖是能量摄入与消耗之间不平衡导致的，肥胖的发病机制涉及中枢神经系统、遗传基因、内分泌系统，以及肠道菌群等，这些因素互相影响，加上环境因素，使身体的能量平衡出现紊乱。
1.遗传基因
自从1994年研究人员首次发现肥胖基因（Obesity genes，Ob）和其表达产物瘦素（Leptin）以来，关于肥胖的基因学研究就成为热点，肥胖基因位于第7条染色体长臂3区1带3亚带，长度约20kb，包括3个外显子和2个内含子，其编码区位于第2和第3外显子。瘦素是肥胖基因的产物，由146个氨基酸残基所组成的多肽，相对分子质量约为16000。目前，人们认为脂肪细胞分泌的瘦素首先通过自我反馈作用于脂肪细胞，增加贮存脂肪的代谢，消耗多余的脂肪。有研究认为，瘦素受体基因主要在下丘脑表达，下丘脑弓状核分泌神经肽Y（neuropeptide Y，NPY），而NPY具有刺激食物摄入、增加能量消耗和提高胰岛素水平的作用。瘦素对它的抑制作用可使机体对食物的摄入减少，同时瘦素还可以直接通过受体后作用导致交感神经兴奋性增加，引起外周血中去甲肾上腺素（NA）水平升高，NA可以作用于脂肪细胞膜表面的肾上腺素能受体，使得脂肪细胞内的能量在呼吸作用下以热能的形式丧失。
2.脂肪相关因子
脂肪细胞作为一种内分泌细胞，可以分泌多种细胞因子，其中最受关注的是脂联素和抵抗素。研究显示，肥胖者血清脂联素水平相对于正常人明显偏低，尤其是腹型肥胖者相对更低，血浆脂联素水平与高密度胆固醇及载脂蛋白B的含量均呈明显的正相关；脂联素对机体的保护，可以促进外周组织对脂肪酸的氧化利用，减少脂肪堆积，以及提高外周组织对胰岛素的敏感性，减少糖异生，降低血糖水平。另外一种重要的脂肪细胞相关因子是抵抗素，其作用是与脂联素相拮抗。在人体内，抵抗素并非在脂肪细胞里特异性表达，在单核细胞里也发现其大量表达，并受多种因素的影响。研究认为，一些激素如糖皮质激素、生长激素等，可以促进抵抗素mRNA的合成与表达，抑制脂肪细胞的分化成熟，在脂肪细胞和骨骼肌细胞干扰正常情况下胰岛素介导的葡萄糖代谢途径。葡萄糖的利用减少，机体对胰岛素的抵抗增加，肥胖者糖尿病的发病风险增加。
3.肠道菌群
肠道菌群是指胃肠道中存活的种类繁多的共生菌群，其中占主要地位的是厚壁菌门和拟杆菌门。肠道菌群将人体摄入的食物等物质产生的代谢产物转化为机体的营养物质被吸收，从而影响机体的代谢和免疫功能。作为机体内部一个重要的食物代谢途径，肠道菌群可以帮助机体消化一些难以消化的食物，将其转变为可以吸收的单糖或短链脂肪酸，促进机体吸收营养物质，肠道菌群代谢的短链脂肪酸中含有大量的醋酸盐，醋酸盐进入脑脊液后使得副交感神经兴奋性增加，促进胰岛素分泌，增加机体对葡萄糖的摄取以及脂肪的合成，同时还能够促进胃肠道释放“饥饿素”（ghrelin）引起机体进食量增加，从而导致体重增加。有研究证实，肥胖人群和肥胖小鼠模型的肠道菌群中细菌多样性减少。SARI等研究显示，肥胖个体肠道中厚壁菌门相对丰度增加，且厚壁菌/拟杆菌比值增高。DUCA等将肥胖大鼠肠道中存在的厚壁菌/拟杆菌高比值菌群移植给无菌小鼠，结果成功复制出了肥胖表型。
《灵枢·卫气失常》曰：“人有脂，有膏，有肉。”《素问·通评虚实论》云：“甘肥贵人，则高梁之疾也。”指出饮食无节、过食膏粱厚味为主要发病因素。金元四大家之李东垣在《脾胃论·脾胃盛衰论》中指出：“脾胃俱旺，则能食而肥，脾胃俱虚，则不能食而瘦或少食肥，虽肥而四肢不举。盖脾实而邪气盛也。”绝大多数单纯性肥胖儿童都有胃火亢盛的表现，食欲亢进，消谷善饥，其火大概非胃火莫属。朱丹溪在《丹溪心法》中指出“肝常有余”，这是由其本身的生理功能与儿童生长发育的特殊时期所决定的，构成一种平衡。一旦这种平衡被打破，就会由生理上的“有余”转为病理上的抗逆，并容易侵犯脾胃，从而影响机体运化。《育婴家秘·五脏证治总论》曰：“脾常不足，肾常虚。”肾为先天之本，脾为后天之本，而先天之本生命力的发挥则要依赖后天之精的资助，故脾气不健，气血生化不充，肾精难充，则直接影响儿童生长发育。《针灸大成》云：“极滋味之美，穷饮食之乐，虽肌体充腴，而酷烈之气，内蚀脏腑矣。”肥能令人内热。《景岳全书》论：“何以肥人反多气虚？盖人之形体，骨为君也，肉为臣也。肥人者柔胜于刚，阴胜于阳者也。且肉以血成，总皆阴类，故肥人多有气虚之证。”指出肥胖与气虚有关。陈士铎的《石室秘录》载：“肥人多痰，乃气虚也，虚则气不能运行，故痰生之。”《血证论》云：“木之性主于疏泄，食气入胃，全赖肝木之气以疏泄之，而水谷乃化，设肝之清阳不升，则不能疏泄水谷，渗泄中满之证在所难免。”肝常有余也是儿童肥胖产生的重要原因。《医门棒喝》曰：“如体丰色白，皮嫩肌松，脉大而散，食啖虽多，每日痰涎，此阴盛阳虚之质也。”道出体内痰瘀、水湿等浊阴之邪增加，蓄积于身体各部，日久阴偏盛，阳气虚，终致阴阳失衡，酿久成脂。故本病病机为阴盛阳虚，具体表现为气虚为本，阴盛为标。
引起儿童肥胖的病因主要有：饮食、体质、情志因素。
1.饮食因素
《素问·通评虚实论》说：“肥贵人则高粱之疾也。”长期饮食不节，嗜食肥甘厚味，脾胃消化吸收的水谷精微超过了机体正常的需要，过剩的将转化为膏脂，分布全身，发为肥胖。正所谓“气血有余，化为膏脂”。同时，由于水谷精微的摄入过量，超过了脏腑自身的转输功能，生成的膏脂遍布全身，阻碍了气机的升降出入，日久则气机不畅致脏腑功能受损，尤以肝气郁滞为重。肝气郁滞，横逆犯脾，致使脾失健运，不能将全部水谷精微上输心肺转化为气血，过剩的水谷精微化为膏、湿、痰，停于人体各处。由于湿性重浊，阻碍气机，痰邪更甚，痰湿入血，血行缓慢，而成血浊，三者为患，加重痰湿的形成。正如虞抟所说：“津液稠粘，为痰，为饮，积久渗入脉中，血为之浊。”此外，暴饮暴食损伤脾胃，使脾气虚弱，往复如此，痰浊湿更重，也加重了肥胖的形成。张景岳指出“盖痰涎之化，本由水谷，使脾强胃健，如少壮者流，则随食随化，皆成气血，焉得留而为痰。唯其不能尽化，而十留其一二，则一二为痰矣，十留三四，则三四为痰矣”。
2.体质因素
《医学实在易·卷之四》云：“素禀之盛，由于先天……大抵素禀之盛，从无所苦，惟是湿痰颇多。”提出肥胖与体质和先天禀赋密切相关，这与现代医学研究中“肥胖受遗传基因影响”不谋而合。先天禀赋不足，五脏虚弱，特别是脾肾素虚、气虚体质者，是肥胖病的重要内在因素。肾为先天之本，主水，脾为后天之本，主运化水液、水谷精微，二者在生理上相互促进、协同作用，病理上亦互为因果。先天禀赋不足，脾肾两虚，或后天失调，过于安逸少动，伤及一身之气，如张介宾说：“久卧则阳气不伸，故伤气；久坐则血脉滞于四体，故伤肉。”脾肾两虚，气化输布失司，水湿不运，聚湿成痰，脂膏内蓄，壅滞于体内、肌肤，发为肥胖。肥胖之人多有气虚，《景岳全书·杂证谟·非风》曰：“何以肥人反多气虚？盖人之形体，骨为君，肉为臣也。肥人者柔胜于刚，阴胜于阳也，肉以血成，总属阴类，故肥人多有气虚证。”其中，以肺脾气虚证最为常见。肺主行水，其气虚，不能将脾脏转输至肺的水谷精微正常布散，聚而为湿、为痰；脾脏气虚，运化转输水谷精微的功能减弱，不能正常运化则为膏、为湿、为痰，从而加重肥胖的发生。此外，素体阴虚或热病耗伤阴津，肝阴不足，肝失所养，或肝阳上亢，灼津为痰，壅于体内、肌肤，发为肥胖。
3.情志因素
过度或长期的思虑、紧张等情志刺激，五志过极则气机郁结，以肝脏最为明显。肝性喜条达而恶抑郁，主疏泄，调畅一身之气机，情志不遂，肝失疏泄，气机郁滞，肝郁化火上犯于肺；肝气郁滞，横逆犯脾，致脾失健运；肝肾同源，肝阴不足，下及肾阴，致肾阴不足。肺脾肾三脏受损，气机不利，水液不能正常输布运化，而为膏、为湿、为痰、为浊，造成肥胖；情绪不稳，或饥饱不节，或暴饮暴食，或忧思伤脾，脾失健运，水湿不化，聚湿生痰，脂膏壅聚，形成肥胖。
本病病位在脾、胃、肝、肾、肺，因其功能失常，痰湿、脂膏在体内蓄积，蕴于肌肤而发。脂膏来源于食物，属津液之一。正常情况下，经过脾胃的运化吸收、肺的输布、肝的疏泄、肾的蒸腾气化，维持动态平衡，营养周身。若脾胃肝肾功能失调，脂膏及津液的生成输布、利用失常，则水湿、脂膏停于体内，外而四肢百骸，内而脏腑经络，无处不有，停于血中则血脂增高，停于体内、肌肤则肥胖。由此可见，肥胖的病变脏腑主要与脾、胃、肝、肾有关，少数与肺有关。
肥胖的病理因素是湿痰瘀滞，肥胖的发生与湿、痰有密切关系，无论是禀赋不足，脾肾两虚，或肥甘伤脾，或外湿入里内蕴，均使痰湿内生。肥胖症的体质特点为“肥人形盛气衰”“肥人气虚有痰”，病机属本虚标实，即以脏腑虚弱、津液失常为本，痰湿、脂膏积于体内为标。
儿童肥胖症由于致病因素不同，病程长短不一，以及饮食习惯存在差异，其病情演变也有轻重之分，以轻症居多。由于过食肥甘，活动过少，或感受外邪所致者，病程短，肥胖程度轻；由于先天禀赋不足，脾肾两虚或肝肾阴虚，父母遗传，自幼肥胖，经久不治，痰湿内停者，肥胖程度重。痰湿日久入络，阻滞经脉，使血行滞涩，清从浊化，脂膏内聚，阻滞气血，继而内伤五脏，变证丛生，出现胸痹、眩晕诸证。若得不到及时救治，致阴阳离决，引起死亡。虽然儿童肥胖症重症相对较少，但久病及成年后则存在由轻转重的趋势。