A serotonina ou 5 Hidroxitriptamina (5HT) desempenha um importante papel no organismo, é uma molécula envolvida na comunicação entre os neurônios e possui diversas funções, entre elas, o controle de liberação de alguns hormônios e a regulação do ciclo cicardiano, do sono e do apetite. A serotonina é sintetizada a partir do aminoácido triptofano através do intermediário 5-hidroxitriptofano (5-HTP).
As principais doenças associadas a elevação nas concentrações de serotonina são os tumores neuroectodérmicos, particularmente os derivados das células enterocromafins, como o tumor carcinóide. Ligeiro aumento pode ser visto na síndrome de Dumping, obstrução intestinal aguda, fibrose cística e infarto agudo do miocárdio. Alguns teratomas ou cistos dermóides benignos podem conter serotonina. Níveis baixos podem ser observados na síndome de Down, fenilcetonúria não tratada e doença de Parkinson.
Atualmente, alguns fármacos estão sendo utilizados em diversas patologias, como a ansiedade, obesidade, depressão, enxaqueca e esquizofrenia, fazendo o controle da ação da serotonina como neurotransmissor. No entanto, apenas 1% da serotonina está contida no sistema nervoso central, o restante se encontra principalmente no sistema digestivo, nas células enterocromafins, a partir das quais a substância é liberada para a circulação, podendo ser catabolizada em ácido 5-hidroxiindolacético (5-HIAA), cuja dosagem é feita na urina, ou capturada pelas plaquetas. Em sua primeira passagem pelo fígado, 30% a 80% da serotonina é metabolizada 5-HIAA, que é excretado pelos rins, sendo assim a dosagem sérica pode ser útil quando a dosagem de 5-HIAA está normal ou limítrofe em pacientes com evidências clínicas de síndrome carcinóide.
Drogas como LSD e Ecstasy mimetizam alguns efeitos da serotonina em algumas células alvo.