สารที่เกี่ยวข้องกับเซโรโทนินเป็นสารสื่อประสาทที่พบในระบบประสาทส่วนกลางของสัตว์มีกระดูกสันหลัง เซโรโทนินเป็นสารสื่อประสาทที่สำคัญและการทำงานทางชีวภาพของมันมีหลายแง่มุมและซับซ้อนควบคุมอารมณ์ความรู้ความเข้าใจแรงจูงใจการเรียนรู้ความจำและการทำงานทางสรีรวิทยาอื่น ๆ เช่นการหดตัวของหลอดเลือดและการอาเจียน โมเลกุลของเซโรโทนินมีอยู่ในบริเวณต่างๆของสมองโดยเฉพาะระบบประสาทส่วนกลางและส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการควบคุมอารมณ์ ระดับเซโรโทนินมักจะสูงในช่วงเวลาแห่งความสุขและความเป็นอยู่ที่ดี แต่จะลดลงเมื่อร่างกายอยู่ภายใต้ความเครียด กล่าวอีกนัยหนึ่งเซโรโทนินทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมอารมณ์
Serotonin และ seratonin เป็นสารสื่อประสาท serotonergic สองประเภทที่แตกต่างกัน Serotonin หรือ 5-HT เป็นส่วนประกอบที่สำคัญของสมองมนุษย์และพบว่ามีผลต่อการทำงานของเซลล์ประสาทส่วนใหญ่รวมถึงในสมองด้วย เซโรโทนินสามารถผลิตได้ในสมองโดยอาศัยเซลล์ประสาทที่เรียกว่าเซลล์ประสาทและปล่อยเข้าสู่กระแสเลือดผ่านทางโปรตีนขนส่งเซโรโทนิน ตัวรับในตัวลำเลียงเซโรโทนินมีหน้าที่ปล่อยเซโรโทนิน
เซโรโทนินและซีราโทนินหลั่งเข้าสู่กระแสเลือดจากเซลล์ประสาทเซโรโทนิน ปริมาณของเซโรโทนินและซีราโทนินที่หลั่งออกมาจะแตกต่างกันไปตามแต่ละคนและอาจแตกต่างกันไปภายในร่างกายด้วย อย่างไรก็ตามเซโรโทนินและซีราโทนินกำลังพิจารณาที่จะถูกเผาผลาญเป็นสารประกอบที่ไม่ใช้งานโดยตับซึ่งจะถูกขับออกทางปัสสาวะ
Serotonin และ seratonin มีหน้าที่มากมายรวมถึงการควบคุมน้ำตาลในเลือดการเผาผลาญกิจกรรมของหัวใจและหลอดเลือดกระบวนการทางเดินอาหารและการทำงานของภูมิคุ้มกันและระบบประสาท นอกจากนี้ยังมีความสำคัญต่อพัฒนาการของกระดูกการเจริญเติบโตและวัยแรกรุ่น
เซโรโทนินและเซราโทนินยังควบคุมการนอนหลับและความตื่นตัว เซราโทนินจะหลั่งออกมาก่อนการนอนหลับเพื่อเริ่มวงจรการนอนหลับและกระตุ้นให้หลับ ในทางกลับกันเซโรโทนินจะหลั่งออกมาในระหว่างวันเพื่อกระตุ้นความตื่นตัวและส่งเสริมการนอนหลับ เซโรโทนินสามารถป้องกันการปล่อยเมลาโทนินซึ่งเป็นฮอร์โมนหลักที่ควบคุมการสร้างเมลาโทนินของต่อมไพเนียล
เซโรโทนินและซีราโทนินยังเกี่ยวข้องกับกระบวนการเรียนรู้และความจำ เซโรโทนินเป็นหนึ่งในสารสื่อประสาทที่มีหน้าที่หลักในการจัดเก็บข้อมูลในสมองในขณะที่เมลาโทนินมีหน้าที่หลักในการผลิตข้อมูลบนจอประสาทตา ในสมอง ความสามารถของเซโรโทนินในการจับกับไซต์ตัวรับบนโปรตีนตัวขนส่งเซโรโทนินสามารถป้องกันการดูดซึมของเมลาโทนินในสมองอีกครั้งป้องกันไม่ให้ถูกขับออกทางกระแสเลือด
ทั้งเซโรโทนินและเมลาโทนินมีบทบาทในการควบคุมระบบภูมิคุ้มกัน พวกเขายับยั้งการจำลองแบบของไวรัสบางชนิดและเพิ่มผลกระทบของยาต้านไวรัสบางชนิด เซโรโทนินยังช่วยระงับผลของไซโตไคน์อักเสบซึ่งเกี่ยวข้องกับการอักเสบและการควบคุมภูมิคุ้มกัน พบว่าเซราโทนินช่วยเพิ่มความจำและความสามารถของระบบภูมิคุ้มกัน
เซโรโทนินและซีราโทนินยังส่งผลต่อกระบวนการปลุกอารมณ์ทางเพศและทั้งสองช่วยในการสร้างน้ำอสุจิ สารสื่อประสาทจำนวนหนึ่งเกี่ยวข้องกับการหลั่งฮอร์โมนเพศ
เซลล์ประสาท Serotonergic ส่งสัญญาณระหว่างเซลล์สมอง เซลล์เหล่านี้ผลิตเซโรโทนินซึ่งเป็นสารสื่อประสาทที่ควบคุมความรู้สึกของความสุขความอยากอาหารการนอนหลับและอารมณ์ ระดับเซโรโทนินยังได้รับผลกระทบจากปัจจัยแวดล้อมหลายอย่างเช่นการออกกำลังกายการบริโภคอาหารและการออกกำลังกาย
การลดลงของระดับเซโรโทนินในผู้ป่วยที่มีภาวะซึมเศร้าและความวิตกกังวลที่สำคัญมีความสัมพันธ์กับการเกิดภาพหลอนการหลงผิดความหงุดหงิดความซึมเศร้าและความคิดฆ่าตัวตาย ในกรณีเหล่านี้ยาที่มีเซโรโทนินคู่อริจะถูกใช้เพื่อต่อต้านผลกระทบเชิงลบของสารเคมีเหล่านี้ แม้ว่าเซโรโทนินจะมีฤทธิ์ต้านอาการซึมเศร้า แต่ยามักให้ผลข้างเคียงที่ไม่พึงประสงค์เช่นคลื่นไส้อาเจียน
มียาที่ไม่ใช่เซโรโทนินอื่น ๆ แต่มักมีผลข้างเคียงที่ไม่พึงปรารถนาเช่นคลื่นไส้อาเจียนท้องผูกเวียนศีรษะสับสนและง่วงนอน บางครั้งก็เป็นเรื่องยากที่จะรักษาภาวะซึมเศร้าและความวิตกกังวลด้วยยาแก้ซึมเศร้าเนื่องจากมีความเสี่ยงต่อการเกิดภาวะซึมเศร้า นอกจากยาที่ใช้เซโรโทนินแล้วยังมียาต้านอาการชักที่ช่วยลดระดับเซโรโทนินในสมอง หากระดับเซโรโทนินในสมองลดลงระบบประสาทจะผลิตเซโรโทนินมากขึ้นเพื่อควบคุมการทำงานของสมอง
เซโรโทนินและซีราโทนินได้รับการแสดงเพื่อชะลอกระบวนการชราโดยการเพิ่มกิจกรรมการสร้างเซลล์ใหม่และชะลอกระบวนการชรา Serotonin และ seratonin อาจมีส่วนรับผิดชอบในการชะลอการเกิดโรคอัลไซเมอร์และลดอุบัติการณ์ของภาวะซึมเศร้าและหัวใจวาย