Os transtornos mentais são estudados a partir do vértice do desequilíbrio de substâncias químicas, os neurotransmissores, cuja alteração, produz sintomas clinicamente relevantes. A descoberta de medicamentos que corrigem esse desequilíbrio inaugurou uma nova fase no tratamento dos transtornos mentais, possibilitando o controle de uma parcela significativa deles, livrando o paciente do estigma da " falta de força de vontade". Surgiu a teoria monoaminérgica, onde as monoaminas( tipo de neurotransmissores) supostamente causam doenças através do seu desequilíbrio e se preconizou a partir dessa teoria a utilização de medicamentos para executar o reequilíbrio neuroquímico.
Existem mais de cem neurotransmissores conhecidos, mas alguns são cogitados como causais das alterações patológicas.
Um neurotransmissor é uma substância que é armazenada num neurônio pré-sináptico, depois é liberada entre os neurônios, a fenda sináptica, depois produz seus efeitos específicos ao se ligar a um receptor pós-sináptico, sendo o seu excedente recaptado pelo neurônio pré-sináptico. Os dois neurotransmissores em maior concentração cerebral são o glutamato e o GABA. O glutamato é um neurotransmissor excitatório, aumentando os disparos neuronais. O GABA, por outro lado, é um neurotransmissor inibitório, diminuindo a hiperexcitação neuronal. O glutamato está envolvido em mecanismos de memória e também em doenças como a doença de Alzeihmer e morte neuronal pós-acidente vascular( pós-AVC). O GABA está envolvido com os mecanismos de controle do sono, da ansiedade e em doenças como epilepsia.
Em menor concentração, estão as monoaminas, divididas em duas classes: as catecolaminas: dopamina, norepinefrina e epinefrina e as indolaminas: serotonina e melatonina. Existem núcleos espalhados pelo cérebro, dos quais partem ramificações neuronais para diferentes regiões cerebrais, onde neurônios apresentam função predominantemente serotoninérgica, dopaminérgica , noradrenérgica ou melatoninégica. Acredita-se que os transtornos ansiosos, depressivos e desregulação do ciclo do sono-vigília envolvam esses neurotransmissores. O uso de antidepressivos e ansiolíticos manipula esses sistemas para produzir os efeitos terapêuticos, através do bloqueio da bomba de recaptação, produzindo uma concentração constante dos neurotransmissores na fenda sináptica, corrigindo o déficit causador ou promotor do transtorno.