De starkaste teorierna bygger på biologiska rön där samband har hittats som har en slående likhet med de studier som har gjorts kring homosexualitet. Blanchard m.fl. (2000) har genomfört en stor mängd studier kring biologiska och fysiologiska faktorer och funnit intressanta resultat: Födelseordningen i en brödraskara har visat sig vara den första universella faktorn kring utveckling av homosexualitet både hos vanliga homosexuella och homosexuella pedofiler. I klartext betyder det att desto fler äldre bröder som en man har, desto större är hans chans att bli homosexuell. Födelseordningen har inte visat sig vara förknippat med utveckling av pedofili i sig, endast homosexuella pedofiler delar detta samband med homosexuella män. Förklaringen till varför födelseordning är relaterat till homosexualitet tros bero på H-Y antigenen och dess roll i den sexuella utvecklingen (Blanchard & Klassen, 1997).
En annan faktor tros finnas i den tidiga neuroutvecklingen vilken kan undersökas genom att mäta om andelen vänsterhänta är större bland homosexuella och pedofiler än hos heterosexuella. Bland homosexuella är mängden vänsterhänta betydligt större än hos heterosexuella (Lalumiere, m.fl. 2000). Studier på pedofiler visar på ett samband som är mycket likt det man funnit kring homosexuella i en storleksordning av 1,30-1,40 gånger större chans för vänsterhänthet bland pedofiler och 1,34 gånger större chans för homosexuella (Cantor, m.fl. 2005).
Andra förklaringsmodeller och teorier som olyckor i barndomen har testats men inga klara resultat har framkommit. Då ett litet samband stod att finna förklarades det med två olika hypoteser, den ena att huvudskador i barndomen kan leda till neurouvecklingsproblem som leder till pedofili, den andra hypotesen var att neuroutvecklingsproblem i barndomen kan leda till ökad risk för riskbeteende som leder till huvudskador, vilket skulle innebära att huvudskadorna i sig inte har en kausal påverkan på utveckling av pedofili (Blanchard, m.fl. 2002; Blanchard, m.fl, 2003). Då inga säkra slutsatser kan dras menar man dock att både homosexualitet och pedofili förefaller ha mer än en orsak (Blanchard, m.fl., 2002).
Mentala handikapp och homosexualitet hos pedofiler har studerats och ett samband stod att finna mellan homo och bi sexualitet och lägre intelligens jämfört med heterosexuella pedofiler och heterosexuella (Blanchard, m.fl., 1999). Högre ålder hos modern vid födseln var även sammankopplat med homosexuella pedofiler men inte hos heterosexuella pedofiler. Detta samband finns även hos homosexuella då det är sammankopplat med födelseordning i en brödraskara (Blanchard, m.fl. 2000; 1999). Då studien kring intelligens ej var baserad på ett urval som ursprungligen var gjort för den typen av studie och då personerna bestod av kriminella så finns det risk för att resultaten inte speglar pedofiler i allmänhet. En stor litteraturstudie har visat att sambandet mellan låg intelligens och pedofili saknar stark empirisk grund (Okami & Goldberg, 1992).
Pavlovian conditioning är ett fenomen som vissa tror kan påverka vår sexualitet, det gäller inte bara pedofili utan alla sexuella läggningar. Ivan Pavlov hade hundar som började salivera när de såg honom komma gående, Pavlov hade med sig mat varje gång och efter ett tag så lärde sig hundarna det och började salivera när de såg honom komma gående. Det som skedde kallas för pavlovian conditioning och förekommer på många olika områden.
Flera studier har försökt fastställa vilken roll pavlovian conditioning har i hur vår sexualitet utvecklas, det finns många lyckade studier på djur där man lyckats associera vissa företeelser eller föremål till sexuell respons, men få kring människor. En av de få studier med adekvat metodologi som har lyckats att öka en grupps sexuella respons med hjälp av pavlovian conditioning utfördes av Lalumière & Quinsey (1998), men de fann att effekten avtog med tiden p.g.a. en tillvänjningseffekt. Att öka attraktionen till något med pavlovian conditioning kommer enligt författarna att vara svårt på grund av tillvänjningseffekten som kommer att motverka försöken.
Tidigare har försök gjorts på att bota homosexualitet genom att visa bilder på nakna män och ge elchocker samtidigt, försöken lyckades ofta på bisexuella men misslyckades oftast på homosexuella (Seligman, 1994: 157). Med dagens kunskap förefaller det så att sexuell läggning är något som sitter djupt och genomgripande förändringar verkar inte kunna ske enbart med hjälp av pavlovian conditioning.
En annan infallsvinkel som prövats är huruvida pedofiler skiljer sig ifrån hebefiler (vuxna attraherade till personer i puberteten) och teleiofiler (vuxna attraherade till könsmogna individer) gällande avtagande av sexuell upphetsning i förhållande till ålder. Man fann inga skillnader mellan dessa grupper (Blanchard & Barbaree, 2005).
Sammanfattningsvis finns det inga givna svar på vad som orsakar pedofili, många faktorer förefaller vara inblandade och de är långtifrån klarlagda eller fullständiga. Det verkar finnas stora likheter mellan hur homosexuella pedofiler och hur homosexuella utvecklar sin homosexualitet och det kan vara samma process som ligger bakom utvecklingen. De flesta studier som undersöker orsaken till pedofili är uteslutande baserade på urval från kriminella eller personer med psykologiska problem, vilket innebär en stor risk för överrapportering av personliga problem. Resultaten kan således vid denna tidpunkt inte generaliseras till vanliga pedofiler men det är utom rimliga tvivel att läggningen sitter mycket djupt hos pedofiler.
