Serotoniinin kuljettaja on kiinteä kalvoproteiini, jota esiintyy runsaasti ihmisen aivoissa. Se siirtää välittäjäaine serotoniinin synapsien välisestä tilasta, synaptisesta halkeamasta, presynaptisiin neuroneihin. Tällöin se lopettaa mielialaa vakauttavan välittäjäaineen toiminnan ja kierrättää sen. Aivojen neuronit kommunikoivat keskenään serotoniinin ja vastaavien aineiden avulla. Tämän nimenomaisen proteiinin läsnäolo säätelee serotoniinin pitoisuutta synapsissa, ja muutoksilla tai häiriöillä serotoniinin kuljettajajärjestelmässä on osoitettu olevan suuria vaikutuksia erilaisiin mielenterveysongelmiin.
Eniten kärsivät mielenterveyden häiriöt, jotka käsittelevät mielialaa ja impulssien hallintaa. Joitakin erityisolosuhteita ovat kliininen masennus, yleistynyt sosiaalinen fobia, alkoholismi ja päihteiden käyttö, traumaattinen stressihäiriö (PTSD) ja pakko -oireinen häiriö (OCD). Jatkuva tutkimus serotoniinin kuljettajajärjestelmästä paljastaa sen merkittävän roolin myös muissa häiriöissä. Yhteys on muodostettu serotoniinin kuljettajan tuotannosta vastaavan geenin, serotoniinin kuljettajageenin (SERT) ja alttiuden välillä näille häiriöille. Geeni on kahdessa pituudessa tai kahdessa “alleelissa”, ja henkilö, jolla on jopa yksi lyhyt versio, on suurempi riski liittyviin mielenterveysongelmiin.
Alleelin pitkässä versiossa on toistuva nukleotidisekvenssi, joka tekee enemmän serotoniinin kuljettajia. Tämä johtaa lopulta siihen, että enemmän serotoniinia on saatavilla neuronien ja muiden kehon serotonergisten solujen käyttöön. Tutkimukset osoittavat, että henkilöllä, jolla on kaksi pitkää alleelia, on kyky käyttää jopa kaksi kertaa enemmän serotoniinia kuin henkilö, jolla on kaksi lyhyttä alleelia. SERTin geneettisen muunnoksen määrittäminen henkilön DNA: ssa osoittaa lupausta sen määrittämisessä, mitä lähestymistapaa tulee käyttää siihen liittyvän psykiatrisen häiriön hoidossa.
Serotoniinin aineenvaihdunta tietyllä aivojen alueella, amygdala, jota serotoniinin kuljettajajärjestelmä helpottaa, määrää suurelta osin kuinka ihminen reagoi pelkoon. Kehon reaktio pelkoon liittyy moniin edellä mainittuihin häiriöihin. Kliininen masennus, joka on yleinen tila ympäri maailmaa, on usein osoitettu johtuvan pelon aiheuttamista pitkittyneistä negatiivisista tunteista. Tutkimukset osoittavat, että yleistynyt sosiaalinen fobia ja monet muut ahdistuneisuushäiriöt johtuvat aivojen virheellisestä tai liioitellusta tulkinnasta sosiaalisista tapahtumista. Amygdala vastaa pelosignaalien tulkinnasta sosiaalisissa tilanteissa, ja serotoniinin kuljettajien puute edistää aivojen alueen ylireagointia näissä tilanteissa.