โดปามีนทำหน้าที่เป็นสารสื่อประสาทในสมอง หน้าที่และความรับผิดชอบต่าง ๆ ของสมองที่โดพามีนช่วยควบคุม ได้แก่ พฤติกรรมสุขภาพจิตและการเคลื่อนไหวโดยสมัครใจ หน้าที่อื่นของโดปามีนในสมองนั้นรวมถึงบทบาทที่เกี่ยวข้องกับพฤติกรรมการแสวงหารางวัลความทรงจำและความสามารถในการเรียนรู้
พฤติกรรมสามารถได้รับอิทธิพลจากสารเคมีในสาร dopamine ยกตัวอย่างเช่นผู้ที่ทรมานจากภาวะสมาธิสั้น (ADHD) เชื่อว่ามีปริมาณสารสื่อประสาทโดปามีนไม่เพียงพอ การขาดนี้สามารถนำไปสู่พฤติกรรมที่ผิดปกติและมีสมาธิยาก การรักษาด้วยยาสามารถช่วยรักษาโรคสมาธิสั้นและความผิดปกติอื่นที่คล้ายคลึงกัน
โดปามีนยังสามารถส่งผลกระทบต่อสุขภาพจิตด้านอื่น ๆ โดปามีนในระดับต่ำเป็นเรื่องปกติในผู้ที่มีความวิตกกังวลทางสังคม ความทุกข์จากโรค bipolar เหล่านั้นยังไวต่อการเพิ่มหรือลดลงที่เกี่ยวข้องกับระดับโดปามีนในสมอง ยกตัวอย่างเช่นระดับต่ำเป็นเรื่องปกติในช่วงภาวะซึมเศร้าของโรคในขณะที่ระดับสูงเป็นเรื่องธรรมดาในช่วงคลั่งไคล้ ยารักษาโรคจิตสามารถช่วยควบคุมระดับโดปามีนในสมองและลดอารมณ์แปรปรวนรุนแรงที่เกิดขึ้นกับโรค
การเคลื่อนไหวโดยสมัครใจเป็นอีกหน้าที่หนึ่งของโดปามีนในสมอง ซึ่งรวมถึงการช่วยเหลือบุคคลในการเคลื่อนไหวอย่างราบรื่นและควบคุมได้ การขาดโดปามีนในสมองอาจนำไปสู่โรคที่มักเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหวที่ไม่สามารถควบคุมได้เช่นโรคพาร์คินสัน
พฤติกรรมการแสวงหารางวัลเป็นแรงจูงใจในการทำสิ่งที่อาจเป็นอันตรายซึ่งอาจนำมาซึ่งประสบการณ์ที่น่าพอใจ สิ่งนี้จะเห็นได้ดีที่สุดเมื่อศึกษาการติดยา ยาบางชนิดเช่นโคเคนและนิโคตินสามารถนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของโดปามีนและความรู้สึกที่สนุกสนานเกินจริง ยาที่มีผลต่อการผลิตโดปามีนยังสามารถส่งผลกระทบต่อสุขภาพทางอารมณ์ด้วยการกระตุ้นมากกว่าหรือภายใต้การกระตุ้นของสมองส่วนที่ควบคุมอารมณ์และพฤติกรรม
การผลิตโดปามีนในสมองมีบทบาทสำคัญในความทรงจำและความสามารถในการแก้ปัญหา โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสมองส่วนหน้าโดปามีนจะควบคุมฟังก์ชั่นการเรียนรู้จำนวนมากที่เกี่ยวข้องกับการเรียนรู้ ความจำความสามารถในการมีสมาธิและความสามารถในการแก้ปัญหาที่ซับซ้อนสามารถลดลงได้หากระดับโดปามีนในสมองส่วนหน้าลดลงต่ำกว่าระดับที่เพียงพอ
หน้าที่อื่น ๆ ของร่างกายมนุษย์ที่เกี่ยวข้องกับกิจกรรมโดปามีนในสมอง ซึ่งรวมถึงความสามารถในการประมวลผลสัญญาณความเจ็บปวดและช่วยประมวลผลปฏิกิริยาต่าง ๆ เพื่อรับรู้ถึงอันตราย โดปามีนยังเชื่อมโยงกับความคิดสร้างสรรค์ที่เพิ่มขึ้นและการควบคุมอาการคลื่นไส้และอาเจียน
