Wenn bei häufigem Konsum einer Substanz immer mehr konsumiert werden muss, um noch dieselbe Wirkung zu erzielen, so wird dies als Toleranzentwicklung bezeichnet. Der Körper ist zunehmend unempfindlich für die Wirkung, nicht jedoch für die schädlichen Auswirkungen.
Die Toleranzentwicklung bei MDMA ist überwiegend auf den biologischen Wirkmechanismus zurückzuführen. MDMA bewirkt, dass bestimmte Botenstoffe im Gehirn, so genannte Neurotransmitter, vermehrt ausgeschüttet werden. Diese Neurotransmitter sind für die Weiterleitung eines Nervenimpulses von einer Nervenzelle auf die nächste unerlässlich. Denn Nervenzellen sind nicht wie zwei Kabel miteinander verbunden, zwischen ihnen befindet sich ein kleiner Spalt, die Synapse, die durch Neurotransmitter überbrückt wird.
MDMA führt besonders bei den Nervenzellen, die den Neurotransmitter Serotonin enthalten, zu einer verstärkten Ausschüttung dieses Botenstoffes. Die Nervenzelle feuert nun besonders aktiv. Je nach Gestimmtheit kann dies als angenehm oder unangenehm wahrgenommen werden. Bei MDMA dauert die Wirkung etwa fünf Stunden an (in Abhängigkeit von der Dosierung). Bevor diese Nervenzelle wieder feuern kann, müssen die Speicher (präsynaptische Vesikel), die Serotonin enthalten, erst wieder aufgefüllt werden. Dies kann einige Tage dauern, da Ecstasy zugleich die Wiederaufnahme von Serotonin in die Speicher hemmt. Wird in kurzen Abständen Ecstasy bzw. MDMA konsumiert, so muss die Dosis erheblich gesteigert werden, damit es noch zu einer ausreichenden Serotoninkonzentration in den Synapsen kommt, bis außer der stimulierenden praktisch keine typische Ecstasywirkung mehr zu spüren ist.
Ecstasykonsumentinnen und -konsumenten berichten, dass sie schnell die Dosis erhöhen müssen. Dabei nehmen die als positiv erlebten Wirkungen ab, wohingegen die negativen zunehmen, ebenso das Risiko für schädliche Folgen.