Dopaminas reiškia katecholamino neuromediatorių, ypač svarbų jutiminiam ir motoriniam aktyvumui reguliuoti ir kontroliuoti. Jis gaminamas smegenyse ir, kaip neurotransmiteris, yra būtinas nervinių ląstelių signalų inicijavimui arba nutraukimui ir leidžia tęsti neuronų ryšį per sinapsines spragas. Nors gaminamas nedideliais kiekiais, dopaminas daro įtaką nuotaikai, taip pat reprodukcinei ir malonumo ieškančiam elgesiui. Per didelis jo kiekis sukelia šizofrenijos simptomus, o per mažas – Parkinsono ligai būdingus tremorus.
Smegenyse yra pilkosios medžiagos sankaupos, vadinamos baziniais gangliais, kurios yra labai susijusios su judėjimu, koordinacija ir impulsų perdavimu juodajai medžiagai. Substantia nigra, atsakinga už dopamino gamybą, yra vidurinės smegenų neuronų grupė, reikalinga ryšiui su baziniais gangliais. Šį neuromediatorių taip pat gamina pagumburis ir ventralinis segmentas – vidurinės smegenų struktūra, esanti tiesiai šalia juodosios medžiagos.
Tam tikras elgesys yra būtinas išgyvenimui ir yra patiriamas kaip alkis, troškulys ir libido. Vadinamas atlygio grandinės sistema, smegenų malonumo siekiančio elgesio mechanizmas yra susijęs su tegmentum ir nucleus accumbens, limbinės sistemos struktūromis, susidedančiomis iš dopaminą gaminančių nervinių ląstelių. Nucleus accumbens gauna informaciją, interpretuojamą kaip atlygį, pasitenkinimą ar malonumą iš tegmentum, o dopaminas yra būtinas neuromediatorius. Dopamino, kuris vaidina pagrindinį vaidmenį priklausomybės srityje, tiesiogiai veikia dažnai piktnaudžiaujami narkotikai, ypač kokainas, heroinas ir amfetaminas.
Šizofrenijos etiologija buvo siejama su pertekliniu dopamino kiekiu, tačiau manoma, kad ir kiti neurotransmiteriai turi įtakos. Šizofrenija reiškia rimtą psichikos ligą, kuriai būdingi jutimo iškraipymai, neracionalus mąstymas ir pasitraukimo elgesys. Dopamino vaidmens sergant šizofrenija teorija teigia, kad psichozės simptomai, tokie kaip haliucinacijos, atsiranda dėl neįprastai didelio dopamino kiekio, kurį sukelia padidėjęs jautrumas arba per didelis receptorių kiekis. Įrodyta, kad šizofrenijai gydyti ypač veiksmingi vaistai yra tie, kurie blokuoja dopamino receptorius ir taip sumažina pagamintą kiekį.
Parkinsono liga, kuriai būdingas drebulys ilsintis, koordinacijos praradimas ir vaikščiojimas, atsiranda dėl dopamino lygio trūkumo, atsirandančio dėl nervinių ląstelių receptorių, esančių juodojoje nigroje, sunaikinimo. Iki to laiko, kai atsiranda motorinių apraiškų, iki 80% ląstelių buvo sunaikinta, o tai paprastai pasireiškia vyresniems nei 60 metų žmonėms. Gydymas geriamuoju dopaminu atrodo veiksmingas, tačiau, kadangi jis negali lengvai prasiskverbti pro kraujo ir smegenų barjerą, dažnai sėkmingai naudojamas kitas vaistas, galintis virsti dopaminu, vadinamas levodopa. Parkinsono ligai progresuojant, levodopa tampa mažiau naudinga.