Az agyban a szerotonin rendszer szabályozási zavara számos pszichés rendellenességben és állapotban szerepet játszik. A szerotonin egyensúlyhiányhoz kapcsolódó egyik gyakori mentális egészségi állapot a depresszió. A depressziót tartós szomorúság, a tevékenységek iránti érdeklődés elvesztése, valamint alvási, étvágy- és koncentrációs nehézségek jellemzik. A szerotoninszint szabályozási zavara hatással lehet a hangulatra, az érzelmi szabályozásra és az öröm megélésének képességére, amelyek a depresszió alapvető jellemzői.
