Jedna z oblastí výzkumu se zaměřila na serotoninové receptory, což jsou bílkoviny na koncích nervů, s nimiž se serotonin spojuje, a které mohou přenášet nebo tlumit jeho účinky. Výzkumy naznačily, že v tomto směru není rozdíl mezi lidmi s depresí a lidmi bez deprese, případně že aktivita serotoninu je u lidí s depresí ve skutečnosti zvýšená – tedy opak toho, co předpovídá serotoninová teorie.