Dopamīns attiecas uz kateholamīna neirotransmiteru, kas ir īpaši svarīgs sensorās un motoriskās aktivitātes regulēšanai un kontrolei. Tas tiek ražots smadzenēs, un kā neirotransmiters tā loma ir nepieciešama nervu šūnu signālu ierosināšanai vai pārtraukšanai, kā arī nodrošina neironu nepārtrauktu saziņu pa sinapses spraugām. Lai gan dopamīns tiek ražots nelielos daudzumos, tas ietekmē garastāvokli, kā arī reproduktīvo un baudas meklētāju uzvedību. Pārāk daudz tā izraisa šizofrēnijas simptomus, savukārt pārāk maz izraisa Parkinsona slimībai raksturīgu trīci.
Smadzenēs ir pelēkās vielas kopas, ko dēvē par bazālajiem ganglijiem, kas ir būtiski saistīti ar kustību, koordināciju un impulsu pārnešanu uz melno vielu. Par dopamīna ražošanu atbildīgā melnā krāsa ir vidussmadzeņu neironu grupa, kas nepieciešama saziņai ar bazālajiem ganglijiem. Šo neirotransmiteru ražo arī hipotalāms un ventrālais tegmentum, vidussmadzeņu struktūra, kas atrodas tieši blakus melnajai vielai.
Noteiktas uzvedības ir nepieciešamas izdzīvošanai, un tās izjūt kā izsalkumu, slāpes un libido. Tiek dēvēta par atalgojuma ķēdes sistēmu, smadzeņu prieka meklētāju uzvedības mehānisms ir saistīts ar tegmentum un nucleus accumbens, limbiskās sistēmas struktūras, kas sastāv no dopamīnu ražojošām nervu šūnām. Kodols accumbens saņem informāciju, ko interpretē kā atlīdzību, gandarījumu vai patīkamu no tegmentuma, un dopamīns ir nepieciešamais neirotransmiters. Dopamīnam ir galvenā loma atkarības ārstēšanā, un to tieši ietekmē bieži lietotās narkotikas, īpaši kokaīns, heroīns un amfetamīns.
Šizofrēnijas etioloģija ir saistīta ar pārmērīgu dopamīna līmeni, taču tiek uzskatīts, ka arī citiem neirotransmiteriem ir sava nozīme. Šizofrēnija attiecas uz nopietnu garīgu slimību, kam raksturīgi maņu traucējumi, neracionāla domāšana un abstinences uzvedība. Teorija par dopamīna lomu šizofrēnijā apgalvo, ka psihotiskus simptomus, piemēram, halucinācijas, izraisa neparasti augsts dopamīna līmenis, ko izraisa paaugstināta jutība vai pārmērīgs receptoru daudzums. Šīs zāles ir īpaši efektīvas šizofrēnijas ārstēšanā, un tās bloķē dopamīna receptorus, tādējādi samazinot saražoto daudzumu.
Parkinsona slimību, ko raksturo kratīšana atpūšoties, koordinācijas zudums un staigāšana, izraisa dopamīna līmeņa deficīts, ko izraisa nervu šūnu receptoru iznīcināšana, kas atrodas melnajā pamatnē. Līdz brīdim, kad parādās motoriskās izpausmes, līdz 80% šūnu ir iznīcinātas, kas parasti parādās cilvēkiem, kas vecāki par 60 gadiem. Ārstēšana ar perorālo dopamīnu šķiet efektīva, taču, tā kā tas nevar viegli iekļūt hematoencefālisko barjerā, parasti veiksmīgi tiek lietotas citas zāles, kas spēj pārveidoties par dopamīnu, ko dēvē par levodopu. Progresējot Parkinsona slimībai, levodopa kļūst mazāk noderīga.