Serotonina jest ważnym neuroprzekaźnikiem odgrywającym rolę w funkcjonowaniu organizmu przez regulację procesów fizjologicznych i behawioralnych. Ma także udział w kontrolowaniu działania zegara biologicznego, umieszczonego w jądrach nadskrzyżowaniowych (SCN) podwzgórza. Unerwienie serotoninergiczne pochodzi ze środkowego jądra szwu śródmózgowia i wchodzi w interakcje z pozostałymi dwoma głównymi projekcjami dochodzącymi do SCN. Podstawowa rola serotoniny polega na modulowaniu pracy zegara biologicznego przez osłabienie przenoszenia informacji świetlnej docierającej do SCN. Zachodzi to w wyniku aktywacji receptorów 5HT1A, 5HT1B oraz 5HT7 i ma znaczenie w dostosowaniu zegara do oświetlenia środowiskowego. Serotonina i jej agoniści mają zdolność przesuwania fazy rytmu aktywności neuronalnej SCN. Bierze także udział w oddziaływaniu czynników nieświetlnych na funkcjonowanie zegara okołodobowego.