Es evidente que no hay una causa única para la anorexia nerviosa y que procede de una mezcla de factores sociales, fisiológicos y biológicos. Las investigaciones actuales se enfocan en explicar los factores existentes y en descubrir nuevas causas. Sin embargo, hay un debate considerable sobre cuáles de entre las causas conocidas contribuyen más al desarrollo de la anorexia. En particular, el papel de la presión mediática sobre las mujeres para estar delgadas ha sido especialmente controvertido.
Los estudios familiares y genéticos sugieren que la genética contribuye en aproximadamente un 50% de la varianza para el desarrollo de un desorden alimenticio, y que la anorexia nerviosa comparte este riesgo genético con la depresión clínica. Esta evidencia sugiere que los genes que influencian la regulación de la alimentación, y la personalidad y emoción, pueden ser factores importantes.
Hay una fuerte correlación (aunque no causa probada) entre el neurotransmisor serotonina y el estado de ánimo, el sueño, la emesis (vómito), la sexualidad y el apetito. Un estudio sugiere que la anorexia está relacionada con una perturbación de la serotonina, particularmente a niveles altos en áreas del cerebro con el receptor 5HT1A (relacionado con la ansiedad, el estado de ánimo y el control de los impulsos). El hambre es hipotéticamente una respuesta a estos efectos, ya que disminuye el metabolismo del triptófano y hormonas esteroideas, lo que podría reducir los niveles de serotonina y disparar la ansiedad.
Una dificultad en estos estudios es que algunas veces es difícil separar causa y efecto, porque estas perturbaciones de la neuroquímica cerebral pueden ser tanto el resultado del hambre como rasgos permanentes que podrían predisponer a alguien a desarrollar anorexia. Estudios recientes también sugieren que la anorexia podría estar relacionada con la respuesta autoinmune a péptidos melanotropinérgicos que influyen en el apetito y las respuestas al estrés.
Existen estudios significativos sobre los factores psicológicos que influyen en la anorexia nerviosa. El comportamiento anoréxico se origina al tener sensación de gordura y falta de atractivo, y se mantiene por varias tendencias cognitivas que alteran la autoevaluación del individuo y sus pensamientos acerca del cuerpo, la comida y los alimentos.
Uno de los hallazgos más conocidos es que la personas con anorexia tienden a sobreestimar el tamaño o gordura de sus propios cuerpos.
Un estudio reciente de investigación en este área sugiere que no se trata de un problema perceptivo sino de cómo evalúa la información la persona afectada. Así, quienes padecen anorexia nerviosa parece que carecen de la autoestima por la que la mayoría de las personas se sienten más atractivas con respecto a la apreciación que tienen los demás de ellas. Por contra, las personas con anorexia nerviosa juzgan con mayor precisión su atractivo comparado con las no afectadas, lo que significa que potencialmente carecen de esta autoestima.
Las personas con anorexia tienen rasgos de personalidad que pueden predisponerlas a desarrollar desórdenes alimenticios. En diversos estudios se señalan como factores característicos los altos niveles de obsesión (pensamientos intrusivos sobre la comida y el peso), restricción (son capaces de luchar contra la tentación) y niveles clínicos de perfeccionismo (la búsqueda patológica de un alto rendimiento personal y la necesidad de control).
A menudo otros problemas psicológicos y enfermedades mentales coexisten con la anorexia nerviosa. La depresión clínina, el desorden obsesivo compulsivo, el abuso de drogas y uno o más desórdenes de personalidad son enfermedades más probables de acompañar a la anorexia. Los altos niveles de ansiedad y depresión son muy probables.
Aunque hay muchísimas investigaciones sobre los factores psicológicos, hay pocas teorías que intenten explicar la enfermedad como un conjunto. Fairburn y otros han creado un modelo "transdiagnóstico" en el cual pretenden explicar cómo se mantiene la anorexia. Su modelo se basa en terapias psicológicas, la terapia cognitivo-comportamental. Su modelo se basa en la idea de que todos los desórdenes alimenticios (excepto la obesidad) comparten algunos rasgos comunes de psicopatalogía que ayudarían a mantener el comportamiento desordenado; como por ejemplo perfeccionismo clínico, autoestima crónicamente baja, intolerancia a los cambios de estado de ánimo (incapacidad para protegerse apropiadamente de ciertos estados emocionales) y dificultades interpersonales.
