Aju keemiline tasakaalustamatus võib tuleneda mitmesugustest põhjustest, sealhulgas ajukasvajast, oluliste ajurakkude surmast, ärevushäirest, ravimite või uimastite kuritarvitamisest, või see võib olla isegi kaasasündinud. Keemiline tasakaalustamatus võib põhjustada väiksemaid või suuri isiksuse- ja meeleolumuutusi, aga ka vaimuhaigusi. Kui ajukeemia on muutunud, kogeb inimene mitmesuguseid murettekitavaid sümptomeid. Mõnel juhul võivad ravimid aidata keemilisi muutusi tagasi pöörata või kontrollida ja taastada inimese normaalse või peaaegu normaalse funktsioneerimise, kuid mõned tasakaaluhäired avaldavad inimese elule püsivat kahjulikku mõju.
Kui ajurakud surevad, tekivad inimesel sümptomid, mis viitavad sellistele haigustele nagu Parkinsoni tõbi ja muud degeneratiivsed haigused. Seda seetõttu, et rakusurm põhjustab ajus keemilise tasakaalustamatuse, mis tavaliselt viib tunnetuse, motoorsete oskuste ja reflekside edasise languseni. Näiteks Parkinsoni tõve korral vähendab ajurakkude surm aju keemilise dopamiini tootmist, mis katkestab neurotransmitterite kommunikatsiooni ja tekitab selliseid sümptomeid nagu keha värinad ja kontrolli vähenemine keha liigutuste üle.
Ajukasvajad võivad samuti põhjustada aju tasakaalustamatust. Kasvajad võivad olla vähkkasvajad või healoomulised, kuid nende olemasolu ajus võib katkestada keemilise tootmise ja vallandada ainulaadsed sümptomid. Need sümptomid hõlmavad sageli meeleolu ja isiksuse muutusi ning võivad hõlmata isegi hallutsinatsioone, desorientatsiooni ja meelepetteid. Õige ravi korral saab ajukasvaja algatatud keemilisi muutusi sageli taastada.
Ärevushäired on sageli põhjustatud aju keemilisest tasakaalustamatusest. See tasakaalustamatus võib tekkida stressi, trauma, väärkohtlemise või ajukasvaja tagajärjel. Kõik need on võimelised muutma ajukeemiat ja vallandada sümptomeid, mis võivad hõlmata paanikahooge, liigset higistamist ja sotsiaalset tagasitõmbumist. Psüühikahäireteni viivad muutused võivad mõjutada mehi ja naisi igas vanuses. Ärevushäireid ravitakse sageli terapeutilise sekkumise ja ravimitega, mis on loodud aju keemilise tasakaalu taastamiseks.
Keemiline tasakaalustamatus võib esineda ka sündides. Sellise tasakaalustamatuse sümptomid võivad väikelastel ilmneda või mitte. Sageli ei diagnoosita tasakaaluhäireid enne, kui need hakkavad inimese elu mõjutama psüühikahäirete, nagu depressioon, bipolaarne häire või skisofreenia, kaudu. Kemikaalide mõju ajus uurivad teadlased on avastanud, et psüühikahäirete all kannatavatel inimestel on tavaliselt üks või mitu pereliiget, kes põevad sama või lähedalt seotud vaimuhaigust.