Spesifikke anatomiske systemer i kroppen, inkludert det sentrale nervesystemet (dvs. hjernen), perifere nervesystemet og hormonsystemet, kan forårsake og opprettholde depresjon. I tillegg visse kjemikalier --- som nevrotransmittere og BDNF --- spille en avgjørende rolle i depresjon.

Limbiske system

Hjernens limbiske system, bestående av hypothalamus, amygdala og hippocampus, styrer humør, hukommelse og hormonproduksjonen og påvirker de emosjonelle og atferdsmessige aspekter ved depresjon.

Hormoner og endokrine systemet

Hypothalamus regulerer to kjertler i det endokrine systemet, hypofysen og binyrene. Disse kjertlene slippe stress hormoner assosiert med depresjon, inkludert noradrenalin, kortisol og katekolaminer. Disse hormoner påvirker de sympatiske og parasympatiske avdelinger av det perifere nervesystem.

Perifere nervesystemet

Det sympatiske og parasympatiske systemet regulere "automatisk" fysiologiske funksjoner som hjertefrekvens, pustefrekvens, blodstrøm mellom frivillig og ufrivillig muskler og så videre. Under depresjon, kan disse systemene blitt svekket. Den fysiologiske resultat er lik trykke på gasspedalen og bremsen samtidig.

Nevrotransmittere

Nevrotransmittere er de kjemiske budbringere som tillater hjerneceller, kalt neuroner, for å kommunisere med hverandre. Tre nevrotransmittere --- serotonin, noradrenalin og dopamin --- er utplassert i det limbiske system, og er innblandet i depresjon. Antidepressiva påvirke tilgjengeligheten av disse nevrotransmittere.

Brain-Avledet neurotropisk Factor (BDNF)

BDNF er en kjemisk i hjernen som blant annet forbedrer dannelse av nevrotransmitter reseptorseter på nerveceller. BDNF skaper mer "landing pads" slik at nerveceller kan bedre motta neurotransmitter meldinger fra andre nerveceller. Lavere nivåer av BDNF er forbundet med stress og depresjon. Antidepressiva ut til å fungere ved å begrense effekten stresset har på avtagende BDNF.