Paljud ebanormaalse aju kõige levinumad põhjused tulenevad probleemidest, mis tekivad loote või varases lapsepõlves aju arengus. Mõnel juhul on nendel probleemidel geneetilised põhjused. Muudel juhtudel tulenevad aju arenguga seotud probleemid keskkonnateguritest, sealhulgas kokkupuutest toksiliste ainetega või keskkonnastressidest. Füüsilised vigastused võivad põhjustada ka ebanormaalse aju arengut. Mõned ajuhäired ilmnevad järk-järgult kogu elu jooksul.
Inimese aju on erakordselt keeruline struktuur. Inimese aju keerukus tähendab, et selle areng võib viltu minna mitmel erineval viisil. Kõige raskemad geneetilised probleemid on tavaliselt surmavad. Loote aju arengu vähem tõsised probleemid põhjustavad sageli ebanormaalseid aju struktuure.
Tserebraalparalüüs on üks levinud seisund, mis sageli tuleneb aju ebanormaalsest arengust. See tuleneb geneetilistest probleemidest. Tavaliselt on see seotud emakasiseste arenguprobleemidega. See seisund võib avalduda mitmel erineval kujul, kuid kõige sagedamini mõjutab see aju ja närvisüsteemi võimet tõhusalt kontrollida keha lihaseid. Ajutrauma võib põhjustada ka tserebraalparalüüsi ilmnemist hilisemas elus.
Epilepsia, nagu ka tserebraalparalüüs, on sageli aju struktuursete kõrvalekallete tagajärg. Selle põhjuseks võivad olla geneetilised või keskkonnategurid. Epilepsia põhjustab ajus ebatavalise närvitegevuse rünnakuid, mis võivad põhjustada krampe või muid sümptomeid.
Paljud keskkonnas leiduvad ained võivad takistada aju arengut või põhjustada ajukahjustusi. Plii, enamasti pliivärvi kujul, on üks selle probleemi tuntud näide. Plii kahjustab paljusid ajukoe piirkondi ja märkimisväärne kokkupuude lapsepõlves piirab aju arengut.
Pea füüsiline trauma võib põhjustada ajuhäireid. Üksik kerge peatrauma, näiteks põrutus, ei põhjusta tõenäoliselt püsivaid muutusi aju struktuuris. Tõsisem või korduv traumaatiline ajukahjustus võib aga põhjustada ajukoe turset, kudede surma ja verevalumeid. See seisund võib põhjustada palju sümptomeid, kuna mis tahes ajuosa võib mõjutada.
Aju kasvajad ja aneurismid võivad mõlemad põhjustada aju ebanormaalset häiret. Kasvaja tõrjub või hävitab kasvades sageli terve ajukoe. Aneurismid, paistes veresooned ajus, võivad samuti avaldada survet lähedalasuvatele kudedele, põhjustades neuroloogilisi sümptomeid.
Degeneratiivsed ajuhäired tulenevad normaalsete ajustruktuuride ja funktsioonide järkjärgulisest lagunemisest. Nendel häiretel on sageli mitu põhjust. Geneetika mängib tavaliselt suurt rolli, nagu ka elustiil ja toitumine.
Alzheimeri tõbi on üks levinumaid degeneratiivseid haigusi, mis võivad põhjustada ebanormaalset aju. See tuleneb ajukahjustuste järkjärgulisest kuhjumisest normaalset ajutalitlust takistavate naastude, mittefunktsionaalse tugikoe sasipuntra ja neuronite vaheliste ühenduste katkemise näol. Selle seisundi lõpptulemus on aju, mis toimib aeglasemalt ja korrapäratumalt ning mälukaotus ja emotsionaalse kontrolli kaotamine on levinud sümptomid. See haigus on eakate seas väga levinud.
Hulgiskleroos on palju vähem levinud, kuid sellel on ajule üldiselt sarnane toime. See haigus, mida üldiselt peetakse autoimmuunseks seisundiks, põhjustab närvikiudude ümber oleva kaitsva katte lagunemise. Selle katte kadumine muudab närvid vähem võimelised teavet edastama. Tavaliselt haigus progresseerub ja seejärel taastub, kuid haiguse üldine kulg põhjustab aju degeneratsiooni.