Основна дія антидепресантів полягає в тому, що вони блокують розпад моноамінів (серотоніну, норадреналіну, дофаміну, фенілетиламіну та ін) під дією моноаміноксидаз (МАО) або блокують зворотний нейрональний захоплення моноамінів.

Механізм дії антидепресантів даної групи полягає у блокуванні захоплення нейромедіаторів у пресинаптичній мембрані, за рахунок чого відбувається підвищення їхнього рівня. У клінічній практиці їх застосовують для лікування тяжких депресій, депресій із суїцидальним та психотичним компонентом.

Наприклад, при прийомі антидепресантів, які підвищують одночасно серотонін та норадреналін, спочатку може бути дисбаланс між цими нейромедіаторами. Часто норадреналін наростає швидше, ніж серотонін, і починають вилазити побічні ефекти на кшталт мокрих долонь та стоп та ажитації.