Aju dopamiinergiline süsteem on rida teid, mis reguleerivad teatud käitumiste ja vabatahtlike liikumiste kontrolli. See sõltub neurotransmitterist dopamiinist, mida toodetakse keskajus. Dopamiinergiline süsteem aktiveerib erinevate, tavaliselt meeldivate tegevuste ajal preemiatunde ja selle häire on selle konkreetse reaktsiooni kaudu seotud narko- ja alkoholisõltuvusega. Parkinsoni tõve sümptomid tulenevad dopamiini tootvate neuronite hävimisest, mida osaliselt ravitakse patsientidele dopamiini manustamisega, et taastada süsteemi normaalne toimimine.
Dopamiinergiline süsteem pärineb keskajust, kus dopamiini toodetakse mustandi neuronites L-DOPA-nimelisest molekulist leva-dopa jaoks. Sealt edasi sünapseerivad nende närvide aksonid aju erinevatesse kohtadesse. Üks aksonite komplekt mõjutab otsmikusagarate tunnetust, eriti otsustusvõimet ja sarnaseid juhtimismehhanisme, näiteks otsuseid selle kohta, kas teatud viisil tegutseda või mitte. Teine närvide haru jõuab oimusagara limbilisse süsteemi, kus dopamiin moduleerib harjumuste teket, tugevdades neuraalset korrelatsiooni naudingu ja antud käitumise vahel.
Aju tasusüsteem hõlmab neuronirühmade liikumisteid keskajus ja ajukoores, eriti mesolimbilises süsteemis. Kui tekivad meeldivad kogemused, nagu toit, jook, seks ja erinevate ravimite tarbimine, vabaneb dopamiin. See põhjustab tasu tunde, kõrge, mis seejärel viib esialgse meeldiva käitumise psühholoogilise tugevdamiseni ja suurendab järk-järgult käitumise või aine kogust, mis on vajalik tasu tundmise tekitamiseks. Sel põhjusel arvavad paljud teadlased, et muutunud või üliaktiivsed dopamiinirajad võivad olla sõltuvust tekitava käitumise lõplik põhjus.
Dopamiinergilise süsteemi oluline roll seisneb vabatahtliku liikumise kontrollis, protsessis, mida modereerib dopamiini vabanemine. Parkinsoni tõbi on põhjustatud dopamiini tootvate närvirakkude degeneratsioonist ajutüves ja keskajus, eriti olulistes nigra ja locus ceruleuse piirkondades. Kui dopamiinergiline süsteem on häiritud dopamiinivarude ammendumise tõttu ja rakud ei tooda enam rohkem neurotransmitterit, lakkavad aju motoorsed kontrollipiirkonnad, nagu väikeaju, normaalselt toimimast. Selle tagajärjeks on tõmblevad liigutused ning kõnni- ja haaramishäired.
Dopamiini süstitakse veeni, et tõsta sümpaatilise närvisüsteemi aktiivsust, stimuleerides kõrgemat vererõhku ja üldist teadlikkust. Parkinsoni tõvest põhjustatud liikumishäirete ravi on oluline farmakoloogiline sekkumine dopamiinergilise süsteemi talitlusse. Kuna dopamiin ei suuda läbida hematoentsefaalbarjääri ja jõuda seega Parkinsoni tõvest mõjutatud piirkondadesse, süstitakse patsientidele selle asemel lähteainet L-DOPA. See võib tungida ajju ja metaboliseerida seal aktiivseks vormiks mitmete keemiliste reaktsioonide kaudu.