Sertralīna un dopamīna savstarpējā saistība ir selektīva serotonīna atpakaļsaistes inhibitora (SSAI) unikālajā iedarbībā uz dopamīna ceļu. Sertralīnam piemīt spēja daļēji bloķēt dopamīna atpakaļsaistes sūkņus. Kad dopamīna sūkņi tiek bloķēti, vairāk dopamīna tiek atstāts cirkulācijai sinaptiskajā spraugā, kā rezultātā palielinās neirotransmisija un darbība. Psihiatrijā šīs divas vielas bieži tiek domātas kopā, jo sertralīns ir vienīgais zināmais SSAI, kam ir būtiska ietekme uz dopamīna ceļu. Tiek uzskatīts, ka šī papildu spēja mijiedarboties ar dopamīnu ir saistīta ar zāļu efektivitāti un unikālo ietekmi uz depresiju un citām garīgām slimībām.
Sertralīna un dopamīna ceļi krustojas vairākās dažādās smadzeņu zonās, kas ierosina zāļu kopējo motivējošo un enerģētisko ietekmi uz pacientu. Lai gan serotonīna receptori, kas ir lielākajai daļai antidepresantu mērķa neirotransmitera, ir plaši sastopami visā smadzenēs, lielākā daļa dopamīna receptoru atrodas noteiktās vietās tuvu smadzeņu stumbram. Viena no jomām, kur tiek atrasti receptori, ir mezolimbiskais ceļš, kas, kā zināms, ir ļoti svarīgs baudas, prieka un atalgojuma pieredzei, kā arī adekvātai motivācijai, lai pabeigtu ikdienas dzīves aktivitātes. Tiek uzskatīts, ka sertralīna izraisītā dopamīna darbība šajā jomā veicina tā pozitīvo ietekmi uz depresiju, trauksmi un daudziem saistītiem traucējumiem. Dopamīna aktīvo smadzeņu zonu specifika ir novedusi pie tā, ka sertralīna un dopamīna afinitāti pēta tie, kas izstrādā jaunu antidepresantu grupu.
Sertralīna un dopamīna ceļi krustojas arī apgabalā, ko sauc par nigrostriatālo ceļu. Šeit palielināts dopamīna daudzums sinaptiskajā plaisā var palīdzēt pacientam efektīvāk plānot, mazinot trauksmi, un palielināta dopamīna aktivitāte palielina izziņu, kas var izraisīt pacienta lielāku piepildījuma sajūtu un interesi par dzīves aktivitātēm. Mijiedarbība starp šīm divām vielām ir novērojama arī talāmā, kas ir svarīga informācijas nodošanai visā ķermenī. Ņemot vērā šo pētījumu, ārstiem ir kļuvis vieglāk saprast dopamīna disregulācijas lomu tādās garīgās slimībās kā šizofrēnija un uzmanības deficīta traucējumi, slimības, kurās tiek kavēta vienmērīga informācijas pārraide.
Anhedoniju, nopietnu depresijas simptomu, kam raksturīga absolūta nespēja sajust baudu, dažos gadījumos var mazināt ar zālēm, kas palielina dopamīna pieejamību. Labi izpētītā saikne starp sertralīnu un dopamīnu ir devusi panākumus SSAI lietošanā ārpus marķējuma, piemēram, ģeneralizētas trauksmes (GAD) ārstēšanai. Sertralīna un dopamīna saikne ir likusi daudziem klīnicistiem šajā jomā atzīt varbūtību, ka serotonīns nav tikai atbildīgs par tādām slimībām kā smaga depresija un bipolāri traucējumi.