Objetivo: discutir as características neurobiológicas do Transtorno do Espectro Autista (TEA) em crianças. Metodologia: foi realizada uma revisão narrativa com artigos dos últimos 10 anos (2010-2020), nas bases de dados PsycINFO, Medline, PubMed, SciELO, LILACS e Periódicos CAPES. Utilizaram-se como descritores “Autismo Infantil”, “Transtorno Autista”, “Infância”, “Ciclo Vital”, “Neurodesenvolvimento Infantil”, “Neurobiologia”, “Neurociências”, “Neuroanatomia”, “Neurofisiologia”, “Transtorno do Espectro Autista” e o Booleano “AND”. Todos estes materiais foram lidos na íntegra, categorizados e, posteriormente, analisados criticamente. Resultados e discussão: em indivíduos com TEA, há uma diminuição da conectividade entre o córtex pré-frontal medial e o córtex cingulado posterior; esta diminuição está relacionada a uma função social inferior quando comparada com crianças normais. Alteração semelhante foi encontrada em relação à rede frontoparietal relacionando-se aos comportamentos repetitivos observados no transtorno. Há, também, a hipótese relacionada a uma disfunção cerebelar e, mais especificamente, que a deleção da Proteína 1 do Complexo Esclerose Tuberosa (TSC1) – gene que codifica a proteína hamartina – nas células de Purkinje, reflita nos déficits sociais e comportamentais em indivíduos com TEA. Além disso, é sugerido que o fenótipo do transtorno esteja associado a uma perturbação nos circuitos que conectam o cerebelo ao córtex pré-frontal medial e, também, a uma maior ativação desta última região. Conclusão: ainda não se tem uma conclusão satisfatória e patognomônica da neurobiologia do TEA em crianças; as alterações neurofuncionais mais comuns no TEA estão relacionadas às redes cerebelares e às Células de Purkinje.