5羟色胺又称血清素，它是色氨酸衍生而来的，它广泛存在于大脑、血小板和胃部等器官组织中。5羟色胺是中枢神经系统一种重要的抑制性神经递质，它在大脑皮层和神经突触内的含量是最高的。
对于外周组织，5羟色胺具有血管收缩和刺激平滑肌收缩的作用。5羟色胺在大脑中主要分布于松果体和下丘脑，可以参与一些睡眠节律的调节、体温的调节以及痛觉的传递等生理功能的调节。
通常在偏头痛、低氧血症等患者中5羟色胺会升高，而在结缔组织病，风湿免疫系统疾病，比如系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎，或者帕金森病以及肝豆状核变性等疾病中，患者的5羟色胺水平是降低的。