Die genauen Ursachen des prämenstruellen Spannungssyndroms (PMS) sind unbekannt, jedoch wird eine erhöhte Sensitivität des zentralen Nervensystems, hormonelle Probleme im Körper und ein Ungleichgewicht der Hirnchemie vermutet. Bei Frauen, die empfindlich auf die normalen, zyklischen hormonellen Schwankungen im Zusammenhang mit dem Menstruationszyklus reagieren, lösen diese Veränderungen biochemische Prozesse im zentralen Nervensystem und anderen betroffenen Geweben aus, die mit PMS in Verbindung gebracht werden.

Im zentralen Nervensystem spielt Serotonin eine Schlüsselrolle bei der Entstehung der prämenstruellen Symptome. Schwankungen dieses wichtigen Hirnbotenstoffs, der eine bedeutende Rolle bei der Stimmungsregulation spielt, können PMS-Symptome auslösen. Studien an Frauen mit PMS zeigen zahlreiche Unterschiede im serotonergen System im Vergleich zu Frauen ohne PMS.

Progesteron wird primär in den Eierstöcken produziert. Während Progesteron selbst Angstzustände hervorrufen kann, haben seine Metaboliten angstlösende Eigenschaften. Progesteron erhöht die Serotonin-Wiederaufnahme und führt zu einem erhöhten Serotoninstoffwechsel.