Serotonin, das auch 5-Hydroxytryptamin oder 5-HT genannt wird, ist ein Hormon, das verschiedene Aufgaben im Körper übernimmt. Es bewirkt eine Engerstellung der Gefäße und wirkt an der Kontrolle von Körpertemperatur, Schlaf-Wach-Rhythmus und Appetit mit. Eine besondere Rolle spielt Serotonin auch als Neurotransmitter im Gehirn, wo es unter anderem an der Regulation der Stimmung entscheidend beteiligt ist.
Viele Medikamente, die antidepressiv wirken, nehmen Einfluss auf das serotonerge System. Normalerweise wird Serotonin nach der Ausschüttung in den synaptischen Spalt wieder in die Speicher der präsynaptischen Endigung (Vesikel) aufgenommen. Durch die Hemmung der Wiederaufnahme wirkt Serotonin länger auf die postsynaptische Nervenendigung, wodurch die Stimmung positiv beeinflusst wird. Derartige Medikamente werden daher auch Selektive Serotonin-Wiederaufnahmehemmer (SSRI) genannt.
Auch Drogen wie MDMA (Ecstasy) wirken auf das serotonerge System. Sie bewirken zum einen eine stärkere Ausschüttung von Serotonin, wodurch die Vesikel sehr schnell entleert werden. Zum anderen hemmt MDMA die Wiederaufnahme von Serotonin, ähnlich wie SSRI. Studien weisen allerdings darauf hin, dass MDMA neurotoxisch wirkt, d. h. serotonerge Nervenzellen zerstört oder zumindest ihre Funktion beeinträchtigt.