Los científicos están aprendiendo sobre las posibles causas del trastorno bipolar con varias clases de estudios. La mayoría de los científicos ahora están de acuerdo en que no hay una única causa para el trastorno bipolar sino que muchos factores actúan juntos para producir la enfermedad.

El trastorno bipolar tiende a correr en familias, investigadores han estado buscando genes específicos - los bloques constructores microscópicos del ADN dentro de todas las células que influencian cómo el cuerpo y la mente trabajan y crecen - pasados a través de generaciones que pueden aumentar la posibilidad de desarrollar la enfermedad. Pero los genes no son toda la historia. Estudios de gemelos idénticos, que comparten los mismos genes, indican que además de los genes, otros factores desempeñan un papel en el trastorno bipolar. Si el trastorno bipolar fuera causado enteramente por los genes, entonces el gemelo idéntico de alguien con la enfermedad siempre la desarrollaría, y la investigación ha demostrado que éste no es el caso. Pero si un gemelo tiene trastorno bipolar, los otros hermanos tienen más probabilidades de desarrollar la enfermedad que otro hermano no gemelo. Además, resultados de investigaciones genéticas sugieren que el trastorno bipolar, como otras enfermedades mentales, no ocurre debido a un solo gen. Parece probable que el trastorno bipolar sea causado por muchos y diversos genes que actúan juntos, y en combinación con otros factores de la persona o del ambiente. Encontrar estos genes, cada uno de los cuales contribuye solamente en cantidad pequeña a crear vulnerabilidad frente al trastorno bipolar, ha sido extremadamente difícil. Pero los científicos cuentan con que las herramientas avanzadas de investigación que ahora son utilizadas conduzcan a estos descubrimientos y a nuevos y mejores tratamientos para el trastorno bipolar. Estudios de imágenes cerebrales están ayudando a los científicos a aprenden qué funciona mal en el cerebro para producir el trastorno bipolar y otras enfermedades mentales.

Nuevas técnicas de investigación del cerebro por imágenes permiten a lo investigadores tomar fotografías del trabajo del cerebro vivo para examinar su estructura y actividad, sin la necesidad de cirugía o de otros procedimientos invasivos. Estas técnicas incluyen la imagen por resonancia magnética (MRI), la tomografía por emisión del positrones (PET), y la imagen de resonancia magnética funcional (fMRI). Hay evidencia de estudios de imagen que los cerebros de personas con trastorno bipolar se pueden diferenciar de los cerebros de individuos sanos. En cuanto que las diferencias se identifican y se definen más claramente con la investigación, los científicos ganarán una mejor comprensión de las causas subyacentes de la enfermedad, y eventualmente podrán predecir qué tipos de tratamiento trabajarán más efectivamente.