Es gibt nicht "die eine" Ursache für Zwänge. Es müssen verschiedene Faktoren zusammenkommen, die erst in ihrer Kombination entscheiden, ob ein Mensch eine Zwangsstörung entwickelt oder nicht.
Man weiß heute, dass die Zwangsstörung eine neurobiologische Grundlage hat. Darüber hinaus sind weitere Faktoren wichtig bei der Entstehung von Zwängen. Dazu gehören unter anderem die Art und Weise, wie man plötzlich auftretende unangenehme Gedanken bewertet, welche Rolle Verantwortungsgefühl für eine Person spielt und welche Werte, Normen und Einstellungen eine Person erworben hat. Ein Teil der Betroffenen erinnert sich außerdem an ein bestimmtes belastendes Ereignis oder eine schwierige Lebensphase (z. B. Pubertät), in der die Zwänge begonnen haben. 

Neurobiologische Grundlage
Verschiedene Forschergruppen haben mit Hilfe der Positronen-Emissions-Tomografie, einer Methode zur Untersuchung des Stoffwechsels im Gehirn, festgestellt, dass Zwangspatienten in einem bestimmten Teil des Gehirns ein anderes Aktivitätsmuster (in Form einer Überaktivität) aufweisen als Personen, die unter einer anderen psychischen Störung oder unter keiner psychischen Störung leiden. Diese Überaktivität kann man sich bildlich als "mentalen Schluckauf" vorstellen oder in Form eines "Lautstärkereglers für unangenehme Gedanken", der bei Zwangspatienten deutlich lauter eingestellt ist, als bei Personen ohne Zwang.
Alles deutet darauf hin, dass diese Überaktivität, die sich in Zwängen äußert, infolge eines "Kommunikationsproblems" zwischen den vorderen Gehirnbereichen (Frontalhirn) und tieferen Gehirnstrukturen (den Basalganglien) entsteht. Diese Gehirnbereiche verwenden als chemischen Botenstoff für ihre Kommunikation unter anderem Serotonin. Eine der neurobiologischen Theorien zur Entstehung von Zwängen geht davon aus, dass bei Zwangspatienten zu wenig von dem Botenstoff Serotonin vorliegt. Diese Theorie wird u. a. dadurch unterstützt, dass Medikamente, die die Konzentration von Serotonin erhöhen, häufig erfolgreich in der Therapie von Zwängen eingesetzt werden.
Diese veränderte Gehirnaktivität kann jedoch durch kognitive Verhaltenstherapie wieder sichtbar in Richtung der normalen Aktivität beeinflusst werden.

 
Werden Zwänge vererbt?
Bisher konnte kein bestimmtes Gen oder ein Zusammenwirken verschiedener Gene identifiziert werden, das für die Entstehung von Zwängen verantwortlich ist. Dennoch spielt die Vererbung in bestimmten Fällen eine Rolle. Denn immer wieder berichten Patienten, dass der Zwang sozusagen "in der Familie liegt", dass also Blutsverwandte auch unter Zwängen oder ähnlichen Störungen (z. B. Tics) leiden. Dabei werden nicht die spezifischen Zwangshandlungen und –gedanken vererbt, sondern die Neigung, Zwänge zu entwickeln.

 
Psychologische Erklärungsmodelle für Zwänge
Wissenschaftliche Untersuchungen haben gezeigt, dass 90 % der Bevölkerung gelegentlich unsinnige plötzliche Gedanken hat, die denen von Zwangspatienten gleichen. Allerdings reagieren Zwangspatienten anders auf diese plötzlichen Gedanken. Zu einem gewissen Teil sind die oben beschriebenen neurobiologischen Grundlagen verantwortlich dafür, dass Zwangspatienten anders auf diese unsinnigen Gedanken reagieren. Bei Zwangspatienten ist im übertragenen Sinne der 'Lautstärkeregler' für solche Gedanken in Gehirn zu stark aufgedreht.
Aber nicht nur die 'Lautstärke', also die Aufdringlichkeit der Gedanken, sondern auch die Bedeutung, die die Person dem Gedanken beimisst, spielt eine wesentliche Rolle bei der Entstehung und Chronifizierung von Zwängen. Denn ob aus einem unsinnigen Gedanken ein Zwangsgedanke wird, hängt entscheidend davon ab, in welcher Art und Weise die Person den Gedanken bewertet.
 

Schematisch kann man sich die Entstehung eines Zwangs wie folgt vorstellen:

Bei der Bewertung eines zufälligen, aufdringlichen Gedankens, die darüber entscheidet welche Bedeutung der Gedanke bekommt, können unterschiedliche "gedankliche Fehler" gemacht werden, die zu starken unangenehmen Gefühlen, wie z. B. Angst, Anspannung oder Ekel führen. Solche für Zwangspatienten typischen gedanklichen Fehlschlüsse sind u.a. folgende:

	Fehleinschätzung der Wahrscheinlichkeit eines Ereignisses.
	100 % Sicherheit bezüglich der Verhinderung des Eintretens der Befürchtungen (ein noch so kleines Restrisiko kann nicht toleriert werden).
	Fehleinschätzung der Konsequenzen eines Ereignisses häufig im Sinne von katastrophisierendem Denken.
	Fehleinschätzung der eigenen Verantwortlichkeit.
	Überbewertung der Macht der eigenen Gedanken: z. B. "Wenn ich so etwas denke, dann tue ich es auch / dann passiert es auch" oder "So etwas zu denken ist genauso schlimm, wie es zu tun" oder "Wenn ich so etwas denke, dann will ich auch, dass es passiert".
	Gefühle werden als nicht ertragbar eingeschätzt.
	Mehr Vertrauen in den Zweifel als in das eigene Gedächtnis.

Neben den gedanklichen Fehlschlüssen spielen natürlich auch Werte und Normen der Person und bestimmte Persönlichkeitseigenschaften, z. B. eine besondere Sensibilität, eine wichtige Rolle für die Bewertung der aufdringlichen Gedanken.

Wie ein Zwangsgedanke entsteht
Ein Zwangsgedanke entsteht nun, wenn die gedanklichen Fehlschlüsse, Werte, Normen oder Eigenschaften der Person dazu führen, dass der aufdringliche Gedanke als gefährlich eingeschätzt wird. Die Bewertung als "gefährlich" löst Angst oder andere unangenehme Gefühle aus, was verständlicherweise dazu führt, dass Gegenmaßnahmen ergriffen werden. Die durch die Bewertung ausgelösten Gefühle und die Gegenmaßnahmen, die die Person unternimmt, erhöhen die "Gefährlichkeit" des aufdringlichen Gedankens nach einem einfachen Prinzip: Je unangenehmer die Gefühle sind, die ein Gedanke auslöst und je mehr Gegenmaßnahmen durchgeführt werden, desto mehr Bedeutung misst die Person dem Gedanken bei. Wird die Bedeutung des aufdringlichen Gedankens dramatischer, kann dieser nicht mehr einfach vorüberziehen, wie bei den meisten Menschen. Die Person beschäftigt sich immer mehr mit dem Gedanken, der Gedanke wird für die Person immer wichtiger und deshalb immer häufiger auftreten. Der Betroffene befindet sich in einem Teufelskreis. (Siehe Grafik).

 
Wie Zwänge aufrechterhalten werden
Ein Beispiel dafür, wie durch Gegenmaßnahmen der Patienten Zwänge verstärkt werden, ist der Versuch des sogenannten 'Gedankenstopp'.
Eine häufige Strategie, die Patienten einsetzen, um mit bedrohlichen Gedanken umzugehen, ist der Versuch, den Gedanken abzubrechen oder nicht zu denken. Dieser bewusste Versuch Gedanken zu unterdrücken bzw. zu stoppen, führt jedoch zu dem paradoxen Effekt, dass gerade diese Gedanken immer wieder ins Bewusstsein drängen. Man bekommt den Eindruck, die Kontrolle über seine Gedanken immer mehr zu verlieren, was die Bedrohlichkeit und damit die Aufmerksamkeit auf diesen Gedanken erhöht. Der Zwangsgedanke wird infolge dessen noch häufiger auftreten.

Auch alle anderen Gegenmaßnahmen, wie z. B. Waschen, Kontrollieren und Neutralisieren, erhöhen die subjektive Bedrohlichkeit und Wichtigkeit des aufdringlichen Gedankens. Die damit verbundenen negativen Gefühle und Bewertungen werden stärker, so dass stärkere Gegenmaßnahmen notwendig werden – der Teufelskreis schließt sich.
Je häufiger der Patient den Teufelskreis aus Gedanken, Bewertung und Gegenmaßnahmen durchläuft, desto stärker wird der Zwang.