약물치료란 ADHD의 증상을 완화시키기위해 약물을 사용하는 방법을 말한다. 주로 각성제 작용을 하는 메칠페니데이트 성분을 사용하며, 단기적으로는 효과를 거두는 듯 보이나 일시적 증상억제에 불과하여 본질적 치료는 아니며 부작용도 나타난다. 이러한 한계로 인해 인지치료와 병행하려는 노력이 이루어지고 있다.
먼저 약물치료의 경우, ADHD의 주요 증상인 과잉행동이나 주의산만, 충동성등을 약화시킴으로써 일상생활에서 발생하는 문제행동의 출현을 감소시키기 위해 약물을 사용하는 방법을 말한다. 약물치료로 흔히 사용되는 약물은 메타데이트, 페니드, 메칠펜 등 다양하다. 이들은 공통적으로 메칠페니데이트(methylphenidate, MPH)라는 성분이 포함된 것들로, 기본적으로 이 성분은 신경전달물질인 도파민의 재흡수를 억제함으로써 각성제로 작용한다. 즉, 각성 수준을 증가시키며 주의력을 향상시키는 효과가 있다. 알려진 바로는 메칠페니데이트 성분의 약물치료는 70%(혹은 80%) 이상의 효과를 보인다고 한다. 단기적으로는 그 효과가 상당한 것으로는 보이나 이는 약물에 의한 치료가 아니다. 관련 증상을 일시적으로 억제하고 있다고 보는 편이 타당하다. 장기적인 측면에서 약물치료의 효과에 대해서는 여전히 논쟁이 뜨겁다. 뿐만 아니라, 메칠페니데이트를 이용한 치료는 신경과민이나 심박 증가, 무기력함, 발열 등 다양한 부작용이 나타날 수 있다. 이와 같은 약물치료의 한계로 인하여, 현재 대부분의 ADHD 치료 장면에서는 약물치료와 더불어 적절한 인지적 중재 프로그램을 함께 적용하여 그 효과성을 높이는 노력을 하고 있다.