Kõige lihtsamas mõttes on neurotransmitterite ja meeleolu vaheline seos “põhjuse ja tagajärje” seos, kus neurotransmitterid võivad tekitada teatud tüüpi meeleolusid või emotsioone. Neurotransmitterite konkreetne tüüp ja kogus on väga olulised tegurid, mis mõjutavad inimese meeleolu. Peale selle, et neurotransmitterid mõjutavad emotsioone, mängivad nad närvisüsteemis olulist rolli, kuna sisuliselt on nad sõnumitoojad, mis jooksevad ajju ja erinevatesse kehaosadesse ja sealt tagasi.
Neurotransmittereid on mitut tüüpi ja neid saab liigitada lihtsalt “ergastavateks” või “inhibeerivateks”, kuna need võivad siduda teatud retseptoritega ja tekitada teatud meeleolusid. Nagu terminid viitavad, erutavad neurotransmitterid “ergastavad” või stimuleerivad aju, mille tulemuseks on aktiivsemad, kuigi mitte tingimata positiivsed emotsioonid. Üks näide ergastavatest neurotransmitteritest oleks adrenaliin, mida sageli seostatakse energilise meelelaadi ja südame löögisageduse tõusuga. Dopamiin on veel üks ergastav neurotransmitter, mille aju vabastab pärast seda, kui inimene tegeleb meeldiva tegevusega, nagu söömine, treenimine või romantiline kohting. Lisaks neurotransmitterite ja meeleolu seostele on mälu, õppimine ja tähelepanu ka olulised protsessid, mida need neurotransmitterid mõjutavad.
Inhibeerivad neurotransmitterid seevastu hoiavad kontrolli all nii ergastavaid neurotransmittereid kui ka tuju ning “pärsivad” viimastel neurotransmitteritel liiga palju signaale välja saatmast, avaldades meeleolule rahustavat mõju. Üks neist neurotransmitteritest on gamma-aminovõihape (GABA), mis aitab neuronitel pärast ergastavate neurotransmitterite ja meeleolu suurenemist uuesti stabiliseeruda, mille tulemuseks on ärevuse ja stressi taseme langus. Teine pärssiv neurotransmitter on serotoniin, mille piisav kogus soodustab väidetavalt õnne- ja rahutunnet ning valmistab keha ette unetundide rahunemiseks.
Neurotransmitterite ja meeleolu vaheline seos on väga oluline mitte ainult inimese füsioloogilise tervise, vaid ka psühholoogilise heaolu jaoks. Peamine on piisav ja tasakaalustatud neurotransmitterite tase. Näiteks võib liiga palju ergastavaid neurotransmittereid, nagu dopamiin ja adrenaliin, põhjustada skisofreeniat ja unetust, kuna need stimuleerivad sageli aju liigselt. Inhibeerivate neurotransmitterite, nagu serotoniini, madalat taset seevastu täheldatakse sageli inimestel, kes kannatavad depressiooni, ärevushoogude ja obsessiiv-kompulsiivse häire (OCD) all.
Neurotransmitterite ebaregulaarse taseme ja meeleolu vastu võitlemiseks, eriti kui need muutuvad psühholoogilisteks häireteks, määravad arstid sageli välja ravimeid, nagu selektiivsed serotoniini tagasihaarde inhibiitorid (SSRI) või serotoniini-norepinefriini tagasihaarde inhibiitorid (SNRI), koos nõustamis- ja käitumisteraapiaga. Tervislik eluviis on samuti väga oluline, kuna toit ja treening võivad põhjustada neurotransmitterite vabanemist. Näiteks tervislike valkude, nagu kala, piim ja linnuliha, söömine võib tõsta dopamiini taset, samas kui treenimine võib anda ajule märku, et see vabastab rohkem serotoniini ja adrenaliini.