Η παλιά αντίληψη ότι η Ιδεοψυχαναγκαστική διαταραχή είναι το αποτέλεσμα του τρόπου ανατροφής ή γεγονότων που συνέβησαν κατά την διάρκεια της ζωής έχει εξασθενήσει πολύ ύστερα από την όλο και αυξανόμενη απόκτηση γνώσεων σχετικών με την συμμετοχή νευροβιολογικών παραγόντων στην αιτιολογία της. Σήμερα πιστεύουμε ότι τον πρωταρχικό ρόλο στην διαταραχή παίζουν οι βιολογικοί παράγοντες, δεν παραμερίζουμε όμως τον τρόπο με τον οποίο ψυχολογικοί παράγοντες συμμετέχουν στην διατήρηση και διαιώνισή της. Το κυριότερο στοιχείο υπέρ της νευροβιολογικής βάσης της Ιδεοψυχαναγκαστικής διαταραχής το έχουμε από το γεγονός ότι οι ασθενείς εμφανίζουν πολύ καλή ανταπόκριση σε μια ειδική κατηγορία φαρμάκων που επιδρούν στην ουσία σεροτονίνη, που υπάρχει σε αφθονία στον εγκέφαλο και αποτελεί έναν από τους βασικούς νευρομεταβιβαστές του. Ο τρόπος με τον οποίο οι νευροβιολογικοί αυτοί παράγοντες αλληλεπιδρούν με άλλους περιβαλλοντικούς παράγοντες καθώς και οι αντίστοιχοι γνωστικοί μηχανισμοί αποτελεί αντικείμενο εντατικής έρευνας.

Η Ιδεοψυχαναγκαστική διαταραχή μερικές φορές συνοδεύεται από κατάθλιψη, διαταραχές πρόσληψης τροφής, διαταραχές από κατάχρηση ουσιών, διαταραχές προσωπικότητας ή άλλες αγχώδεις διαταραχές. Επίσης, γνωστή είναι και η σχέση της με διαταραχές που έχουν ως σύμπτωμά τους τα τικς (όπως το σύνδρομο Tourette) καθώς και με την σωματοδυσμορφική διαταραχή (στην οποία παραμορφώνεται η εικόνα που έχει κανείς για το σώμα του) και την υποχονδρίαση. Με τις διαταραχές τίκς φαίνεται να υπάρχει μια γενετική σχέση, και σίγουρα οι γενετικές μελέτες της ΙΨΔ μπορεί να βοηθήσουν πάρα πολύ στο να αποκαλυφθεί η μοριακή βάση της διαταραχής. Οι συνυπάρχουσες διαταραχές μπορεί να δυσκολέψουν τόσο την σωστή διάγνωση της ΙΨΔ όσο και την θεραπεία της.

Σε μια προσπάθεια να επισημανθούν οι βιολογικοί παράγοντες που είναι υπεύθυνοι για την έκλυση ή την διατήρηση της Ιδεοψυχαναγκαστικής διαταραχής, οι ερευνητές έχουν χρησιμοποιήσει μιά εξέταση υψηλής τεχνολογίας που ονομάζεται Τομογραφία Εκπομπής Ποζιτρονίων, που φέρεται συνήθως στην βιβλιογραφία με την συντομογραφία PET (από το Positron Emission Tomography). Με την εξέταση αυτή είναι δυνατή η μελέτη του εγκεφάλου εν ζωή. Τα ευρήματα από το PET είναι πολύ σημαντικά και σε γενικές γραμμές έχουν δείξει ότι η εγκεφαλική δραστηριότητα των ατόμων με ΙΨΔ διαφέρει σημαντικά από εκείνη ατόμων χωρίς ΙΨΔ. Κυρίως έχει αναφερθεί αυξημένη δραστηριότητα στον κογχομετωπιαίο φλοιό (που εμπλέκεται στην αντίληψη του φόβου και του κινδύνου) και στον κερκοφόρο πυρήνα των βασικών γαγλίων (που σχετίζεται με την ικανότητα έναρξης και λήξης διαφορετικών σκέψεων και πράξεων). Ο εγκέφαλος ενός ατόμου που πάσχει από Ιδεοψυχαναγκαστική νεύρωση έχει βρεθεί ότι παρουσιάζει αυξημένη δραστηριότητα στον μετωπιαίο φλοιό.Ποιές ακριβώς είναι οι συνέπειες αυτής της διαφορετικής εγκεφαλικής δραστηριότητας δεν είναι απολύτως ξεκαθαρισμένο. Ωστόσο, φαίνεται ότι επηρεάζεται η διαδικασία επεξεργασίας των πληροφοριών που εισέρχονται στον εγκέφαλο, και αυτό μπορεί να έχει αποτελέσματα στις σκέψεις και τις αντιλήψεις των ασθενών και άρα και στην συμπεριφορά τους. Οι συνέπειες της ΙΨΔ στην σκέψη και στην συμπεριφορά έχουν αρχίσει να μελετώνται πιο εντατικά τα τελευταία χρόνια, και εφαρμογές της γνωσιακής-συμπεριφορικής μεθόδου έχουν δείξει ενθαρρυντικά αποτελέσματα σε συνδυασμό πάντα με τα φάρμακα.