Adet Öncesi Gerginlik Sendromu'nun (PMS) kesin nedenleri tam olarak aydınlatılamamış olsa da, mevcut anlayış merkezi sinir sistemindeki artan hassasiyet, hormonal dalgalanmalar ve beyin kimyasallarındaki değişiklikleri içeren karmaşık bir etkileşimi işaret etmektedir. PMS'e yatkın kadınlarda, adet döngüsü sırasındaki normal döngüsel hormonal değişimlerin merkezi sinir sistemi ve diğer hedef dokularda belirli biyokimyasal yanıtları tetikleyerek semptomların ortaya çıkmasına yol açtığı düşünülmektedir.

Bu süreçlerde kilit bir rol oynayan serotonin, ruh hali düzenlemesi için hayati öneme sahip bir nörotransmiterdir. Serotonin seviyelerindeki dalgalanmaların PMS semptomlarının şiddetlenmesinde güçlü bir şekilde rol oynadığı düşünülmektedir. Araştırmalar, PMS yaşayan kadınların, sendromu olmayanlara kıyasla serotonerjik sistemlerinde belirgin farklılıklar gösterdiğini ortaya koymaktadır.

Progesteron, birincil olarak yumurtalıklarda sentezlenen, ilginç bir dinamik sunar: progesteronun kendisi anksiyete duygularına katkıda bulunabilse de, metabolik yan ürünleri genellikle anksiyolitik bir etkiye sahiptir. Progesteron ayrıca serotonin geri alımını artırarak serotonin döngüsünü hızlandırır ve böylece serotonin sistemi üzerinde etki gösterir.