Los neurotransmisores monoamina son neurotransmisores y neuromoduladores que contienen un grupo amino que está conectado a un anillo aromático por una cadena de dos carbonos (-CH2-CH2-). Todas las monoaminas se derivan de aminoácidos aromáticos como la fenilalanina, tirosina, triptófano, y las hormonas tiroideas a través de la acción de las enzimas l-aminoácido aromático descarboxilasa.
Las catecolaminas incluyen a la dopamina, la noradrenalina y la adrenalina. En primer lugar la enzima tirosina hidroxilasa convierte el aminoácido L-tirosina en 3,4-dihidroxifenilalanina (L-dopa). Las distintas enzimas que participan a partir de aquí en la síntesis de cada uno de los neurotransmisores han sido purificadas, lo que permitió el desarrollo de anticuerpos específicos para estas enzimas. De este modo, ahora es posible detectar su presencia en las células mediante técnicas de inmunocitoquímica.
Las indolaminas son la serotonina y la melatonina. La serotonina se sintetiza a partir del triptófano por acción de las enzimas triptófano hidroxilasa y la descarboxilasa de aminoácidos aromáticos.