Yhteys tryptofaanin ja serotoniinin välillä on melko suoraviivainen. Yksinkertaistetulla tasolla sitä voitaisiin ajatella vanhemman ja lapsen suhteena, jolloin tryptofaani on vanhempi. Ensisijainen ero tryptofaanin ja serotoniinin välillä on se, että tryptofaani on välttämätön aminohappo ja kasvi- ja eläinproteiinin rakennuspalikka, ja serotoniini on välittäjäaine. Tryptofaani on serotoniinin edeltäjä ja sen on oltava saatavilla sen luomutuotannossa; se on ainoa tunnettu hankintalähde. Sen lisäksi, että tryptofaani vaikuttaa suoraan aivojen serotoniinipitoisuuksiin, sillä on lievä rauhoittava vaikutus ja se auttaa torjumaan päänsärkyä, ahdistusta, masennusta ja unettomuutta.
Toisin kuin serotoniini, tryptofaania ei voida syntetisoida kehossa ja se on saatava elintarvikkeiden tai ravintolisien kautta. Ruokavalion tryptofaanin ja serotoniinin lähteitä ovat proteiinipitoinen liha, raejuusto, maito, ruskea riisi, soijaproteiini, tonnikala, katkarapu ja maapähkinät. Ruoansulatusprosessin jälkeen osa tryptofaanista sitoutuu proteiineihin varastointia varten, ja loput imeytyvät verenkiertoon ja kuljetetaan aivoihin, missä yksi kahdesta asiasta tapahtuu.
Suurin osa aivoihin saapuvasta tryptofaanista tulee kynureniinireitille, ja lopputuloksena on B3 -vitamiini, joka tunnetaan myös nimellä niasiini. Jäljellä oleva tryptofaani kulkee toista reittiä ja käsitellään 5-hydroksitryptofaaniksi (5-HTP). Tämä on välivaihe serotoniini-melatoniini-reitillä.
Seuraava konversio tuottaa kemiallisen lähettimen, joka tunnetaan nimellä serotoniini. Tämä välittäjäaine on vastuussa tiedon siirtämisestä solusta toiseen normaalin hermo- ja aivotoiminnan aikana. Serotoniini on eniten keskittynyt ruoansulatuskanavaan, verihiutaleisiin ja keskushermoston hypotalamukseen, keskiaivoihin ja hermopäätteisiin.
Lopuksi serotoniinin on läpäistävä N-asetyylivaihe, ennen kuin käpyrauhas muuttaa sen melatoniiniksi kutsutuksi neurohormoniksi. Tämä hormoni on vapaiden radikaalien sieppaaja, jolla on tärkeä rooli terveessä ikääntymisessä. Se auttaa myös asettamaan kehon vuorokausirytmin synkronoimalla muiden hormonien eritystä. Melatoniinipitoisuus laskee iän myötä.
Ruokavalion tryptofaanilisät palautettiin ja kiellettiin myöhemmin tietyillä alueilla maailmassa joidenkin epäpuhtauksiin liittyvien kuolemien ja sairauksien vuoksi 1980 -luvun lopulla. Joissakin maissa tryptofaania on saatavana reseptillä. Paikoissa, joissa se on kielletty yhtenä lisäaineena, se löytyy yleensä osana uniapua. Griffonia simplicifolia -kasvin siementen uutteisiin perustuvia synteettisiä 5-HTP-versioita on saatavana ilman reseptiä, ja ne voivat auttaa lisäämään tryptofaanin ja serotoniinin määrää. Saatavilla on myös melatoniinilisäaineita, ja niitä käytetään tyypillisesti unen apuna tai suihkun viiveen vähentämisessä.