血小板、扁桃腺、脳の視床下部や松果体などに豊富に存在する神経伝達物質で、必須アミノ酸のトリプトファンから合成される。脳内のセロトニンの減少は、不安や睡眠障害、うつなどに関与しているといわれている。ほかにも、シナプスの伝達、筋伸縮などにも関与するといわれ、ストレスなどによってセロトニンが過剰分泌すると、腸の蠕動（ぜんどう）運動が起こり、過敏性腸症候群が引き起こされることがある。