Ontregeling van het serotoninesysteem in de hersenen is betrokken bij verschillende psychische stoornissen en aandoeningen. Een veel voorkomende psychische aandoening die verband houdt met een verstoorde serotoninebalans is depressie. Depressie wordt gekenmerkt door aanhoudende gevoelens van verdriet, verlies van interesse in activiteiten en problemen met slapen, eetlust en concentratie. Ontregeling van de serotoninespiegels kan de stemming, emotionele regulatie en het vermogen om plezier te ervaren beïnvloeden, wat kernkenmerken van depressie zijn.