В настоящее время фенилэтиламин принято рассматривать в качестве предшественника катехоламинов — дофамина и адреналина. Хотя в организме концентрация препаратов невелика, большая часть амфетамина выводится за пределы головного мозга. В отношении других эфедриновых алкалоидов (кокаина, метамфетамина) данных о их роли в качестве медиатора головного мозга нет. Большинство свидетельств говорит о том, что они угнетают норадреналиновые синапсы, блокируя выход катехоламиновых нейромедиаторов (дофамина, норэпинефрина) из рецепторных пузырьков, что снижает тормозные эффекты норадреналина на нервные клетки. Повышение концентрации веществ типа мДМА или экстази в крови обычно приводит к усилению ощущения эйфории.