過集中とは、自発的な集中とは根本的に性質が異なります。一般的な集中が「目的のために意識を対象へ向ける作業」であるのに対し、過集中の特徴は「対象に意識が完全にロックオンされ、周囲の刺激や自己の身体感覚が遮断される現象」にあります。本人が「休もう」と思っても脳が作業停止のコマンドを受け付けず、脱水症状や低血糖に陥るまで活動を止められません。
精神医学の知見において、この現象は発達障害の特性と極めて密接に結びついています。まず、ADHDと過集中は一見矛盾するように思われがちです。ADHDは「注意欠如」という名称から集中力が散漫な状態ばかりが想像されますが、実態は「注意の配分・制御機能（エグゼクティブ・ファンクション）の障害」です。脳内の前頭前野において、興味・関心のない対象には全く注意を向けられない一方で、強い刺激や興味を引くタスクに出会うと、注意のフィルターが一気に決壊し、過剰なフォーカス状態へと突入します。
一方、自閉スペクトラム症（ASD）における過集中は、認知の柔軟性の低さ（シングルフォーカス）と「強いこだわり・同一性保持」から生じます。ASDの当事者は複数の情報処理を並行して行うことが苦手な反面、関心のある特定のシステム、規則性、データ整理などに意識が向かうと、外界のノイズを完全にシャットアウトして数時間から数日単位で没頭し続けます。
この過集中の原因と心理を脳機能から紐解くと、神経伝達物質であるドーパミン分泌のメカニズムに行き当たります。ADHDの脳内では日常的にドーパミンのトランスポーターが過剰に働き、報酬系が慢性的なドーパミン不足に喘いでいます。そのため、「締め切り直前の強烈な焦燥感」や「プログラミングでエラーを解決する瞬間」「ゲームのクリア報酬」といった強い快感・スリルを感知した途端、脳がドーパミンを渇望して過剰に放出し、対象に執着し続けます。つまり、過集中とは「枯渇した脳がドーパミンという快楽物質を求めて引き起こす、自律不能なトランス状態」なのです。
