Sertralino ir dopamino ryšys slypi unikaliame selektyvaus serotonino reabsorbcijos inhibitoriaus (SSRI) veikime dopamino kelyje. Sertralinas turi savybę iš dalies blokuoti dopamino reabsorbcijos pompas. Užblokavus dopamino pompas, daugiau dopamino lieka cirkuliuoti sinapsiniame plyšyje, todėl padidėja neurotransmisija ir aktyvumas. Psichiatrijoje apie šias dvi medžiagas dažnai galvojama kartu, nes sertralinas yra vienintelis žinomas SSRI, turintis reikšmingą poveikį dopamino keliui. Manoma, kad šis papildomas gebėjimas sąveikauti su dopaminu lemia vaisto veiksmingumą ir unikalų poveikį depresijai ir kitoms psichinėms ligoms.
Sertralino ir dopamino keliai susikerta daugelyje skirtingų smegenų sričių, o tai inicijuoja bendrą vaisto motyvacinį ir energetinį poveikį pacientui. Nors serotonino, daugelio antidepresantų tikslinio neurotransmiterio, receptorių gausu visose smegenyse, dauguma dopamino receptorių yra tam tikrose vietose, esančiose netoli smegenų kamieno. Viena sritis, kurioje randami receptoriai, yra mezolimbinis kelias, kuris, kaip žinoma, yra labai svarbus malonumo, džiaugsmo ir atlygio patyrimui, taip pat adekvačiai motyvacijai atlikti kasdienio gyvenimo veiklą. Manoma, kad sertralino skatinamas dopamino poveikis šioje srityje prisideda prie teigiamo jo poveikio depresijai, nerimui ir daugeliui susijusių sutrikimų. Dopamino aktyvių smegenų sričių specifiškumas paskatino sertralino ir dopamino giminingumą tirti tie, kurie kuria naują antidepresantų klasę.
Sertralino ir dopamino keliai susikerta srityje, vadinamoje nigrostriatiniu keliu. Čia padidėjęs dopamino kiekis sinapsiniame plyšyje gali padėti pacientui efektyviau planuoti, mažėja nerimas, o padidėjęs dopamino aktyvumas didina pažinimą, dėl ko pacientas gali patirti didesnį pilnatvės jausmą ir susidomėjimą gyvenimo veikla. Šių dviejų medžiagų sąveika taip pat pastebima talamuose – zonoje, kuri yra svarbi informacijos perdavimui visame kūne. Atsižvelgiant į šį tyrimą, gydytojams tapo lengviau suprasti, kokį vaidmenį dopamino disreguliacija atlieka sergant psichinėmis ligomis, tokiomis kaip šizofrenija ir dėmesio stokos sutrikimas, t. y. ligos, kurių metu slopinamas sklandus informacijos perdavimas.
Anhedoniją, rimtą depresijos požymį, kuriam būdingas absoliutus nesugebėjimas jausti malonumo, kai kuriais atvejais galima sušvelninti vaistais, didinančiais dopamino prieinamumą. Gerai ištirtas ryšys tarp sertralino ir dopamino leido sėkmingai naudoti SSRI ne pagal paskirtį, pavyzdžiui, generalizuoto nerimo sutrikimo (GAD) gydymui. Sertralino ir dopamino ryšys paskatino daugelį šios srities gydytojų pripažinti tikimybę, kad serotoninas nėra vien atsakingas už tokias ligas kaip didžioji depresija ir bipolinis sutrikimas.