تلعب الكيمياء الحيوية دورًا حاسمًا في وظيفة الدماغ والإدراك. يعمل الدماغ على تحليل ومعالجة المعلومات التي تصل من الجسم والبيئة المحيطة به. يتطلب هذا العملية إفراز وتفاعل مئات المركبات الكيميائية في الدماغ.
على سبيل المثال ، يؤثر الدوبامين (dopamine) على وظيفة الدماغ والإدراك. فهو يساعد على التحكم في التحرك والتعلم والمكافأة والتحفيز. بينما السيروتونين (serotonin) يؤثر على الشعور بالسعادة ويحافظ على خلق المزاج. وتؤثر النورأدرينالين (norepinephrine) على اليقظة والتركيز ويتحكم في نظام الاستجابة للضغط.
تلعب الكيمياء الحيوية أيضًا دورًا في التواصل بين الخلايا العصبية وإيداع الذاكرة وحتى الشعور بالألم. وبالتالي ، يعتبر تفاعل الكيمياء الحيوية داخل الدماغ مسؤولًا عن مجموعة واسعة من الوظائف الحيوية المرتبطة بالدماغ والإدراك.