Adet öncesi gerginlik sendromunun (PMS) kesin nedenleri bilinmese de, merkezi sinir sistemindeki hassasiyet, hormonal sorunlar ve beyin kimyasallarıyla ilişkili olduğu düşünülmektedir. Adet döngüsüne bağlı hormonal değişimlere karşı hassas kadınlarda, bu değişiklikler merkezi sinir sisteminde ve diğer ilgili dokularda PMS ile bağlantılı biyokimyasal süreçleri başlatır.

PMS belirtilerinin merkezi sinir sisteminde ortaya çıkmasında serotonin hormonu en önemli rolü oynar. Duygudurum düzenlemesinde hayati öneme sahip bir beyin kimyasalı olan serotonin seviyelerindeki dalgalanmalar, PMS semptomlarını tetikleyebilir. PMS'li kadınlarda yapılan çalışmalar, normal kadınlara göre serotonerjik sistemde birçok farklılık olduğunu göstermiştir.

Progesteron esas olarak yumurtalıkta üretilir; progesteronun kendisi kaygı yaratırken, ürünleri kaygı giderici etki gösterir. Progesteron, serotonin geri alımını artırarak serotonin döngüsünde artışa neden olur.