5-羟色胺（5-HT）是由色氨酸合成的单胺类神经递质。它的主要作用是睡眠、食欲、性行为、攻击、运动功能、痛觉缺失及神经内分泌控制方面，也参与情绪和焦虑症的病理生理、调节情感和应激反应。动物模型中，慢性暴露于紧张性刺激诱发5-HT _1A受体下调和5-HT ₂受体上调。5-HT _1A受体敲除的小鼠表现为增强的应激反应。在协调情感和应激反应方面5-HT系统和CRF及NE系统交互作用。间接证据也表明5-HT在PTSD病理生理方面的作用，包括PTSD的以下症状：冲动、好斗、攻击行为、抑郁及自杀倾向，5-羟色胺再摄取抑制剂（SSRIs）治疗PTSD的有效性也证明它在这方面的重要作用。由于SSRIs对蓝斑NE系统可能有一个间接的调节作用，有研究表明PTSD患者5-HT传导异常，而通过PET未发现PTSD患者中枢神经系统5-HT _1A受体的结合方面存在异常。因此，改变5-HT的传导可以增加PTSD的症状，如高度警觉、增加惊吓、冲动和闯入性记忆。