Bien que les causes du syndrome prémenstruel (SPM) ne soient pas entièrement comprises, on pense qu'il est lié à une sensibilité du système nerveux central, à des déséquilibres hormonaux dans le corps et à la chimie du cerveau. Chez les femmes sensibles aux changements hormonaux normaux et cycliques liés au cycle menstruel, ces changements déclenchent des événements biochimiques associés au SPM dans le système nerveux central et d'autres tissus cibles environnants.

L'hormone de la sérotonine joue un rôle majeur dans les processus menant à l'apparition des symptômes du SPM dans le système nerveux central. La sérotonine, un neurotransmetteur jouant un rôle crucial dans l'humeur, peut déclencher des symptômes du SPM lorsqu'elle subit des fluctuations. Des études sur les femmes atteintes du SPM ont révélé de nombreuses différences dans le système sérotoninergique par rapport aux femmes sans SPM.

La progestérone est principalement produite dans les ovaires ; tandis que la progestérone elle-même induit de l'anxiété, ses métabolites ont un effet anxiolytique. La progestérone augmente la recapture de la sérotonine, entraînant une augmentation du cycle de la sérotonine.