精神病是由於大腦一些部分受損，引致腦細胞功能障礙，例如腦細胞之間傳遞訊息的化學物質失衡。腦細胞功能障礙表現出來的就是各種精神上的病徵，包括認知功能、思想、情緒、感官、行為、生理功能 (如睡眠、食慾) 的異常，及個人在生活上各方面表現的下降。
「藥物治療」主要是透過平衡腦部裡傳遞訊息的化學物質，例如抗思覺失調的藥物，主要是透過調節腦內一種名為「多巴胺」的化學物質，從而抑制妄想的出現。一些藥物甚至可以促進腦部受損部位的修復，例如抗抑鬱藥一方面加強腦細胞之間「血清素」的傳送，另一方面促進腦部產生一種名為「BDNF」 的腦神經生長因子，從而促進受損的腦部區域康復。
常用的精神科藥物包括抗抑鬱藥、抗思覺失調藥物、情緒穩定劑、鎮靜劑和安眠藥、及老年癡呆症藥物等。然而，這種傳統的分類方法實際上是不夠確切的。例如，用於治療抑鬱症的藥物也可用於焦慮症；情緒穩定劑，包括鋰劑 (Lithium)以及一些最初發明用作治療腦癎症的藥物，是治療躁狂抑鬱症的主要藥物。但新一代的抗思覺失調藥物亦發現除了可治療思覺失調之外，對躁狂抑鬱症亦有療效。
現今常用的抗抑鬱藥主要包括「三環抗抑鬱藥」（Tricyclics），「選擇性血清素再吸收抑制劑」（SSRI），「血清素與去甲腎上腺素再吸收抑制劑」（SNRI）等。
抑鬱症病發的原理，就是腦部掌管情緒、行為動機、記憶、睡眠及食慾的部位受損，而受損的其中一個途徑是身體過量「壓力荷爾蒙」對腦部的毒性所致。在這些腦部區域中，有數種化學物質在維持腦部正常運作中扮演重要角色，其中包括「血清素」及「去甲腎上腺素」等。可是，在受損的腦部區域中，血清素的傳送受阻，使患者的腦部不能正常運作。
抗抑鬱藥以兩種途徑治療抑鬱症。第一種就是直接加強各個腦細胞之間的血清素傳送。第二種就是促進腦部產生一種名為「BDNF」的腦神經生長因子，從而使受損的腦部區域康復。壓力荷爾蒙阻礙了「BDNF」這種因子的產生，結果使腦細胞如缺水的植物根部一般逐漸枯萎。
妄想是思覺失調的主要病徵之一。要了解抗思覺失調藥物如何減輕妄想，我們要知道大腦的異常如何引起妄想。
「多巴胺」是腦部的重要化學物質，其中一個作用是促成我們對於外界事物產生動機，並了解這些事物對自己的重要性。我們的腦部每天會釋出適量的「多巴胺」，這樣我們才會在遇到周遭各種客觀事物時，有能力去正確判斷這些事物對於自己有沒有重要性。可是，若「多巴胺」過量及不恰當地釋出，就會使人不能正確地了解外界客觀事物，錯誤地認定一些外界事物對自己有巨大的重要性。
大部份抗思覺失調藥物是藉著抑制腦內「多巴胺」的過多活動，從而使患者不再對週遭的事物賦予錯誤的個人意義，簡單來說，即令患者不再產生「妄想」。
鎮靜劑和安眠藥在腦內的作用是加強一種叫做GABA的化學物質的活動。GABA的作用是抑制性的。因此，加強GABA的活動可以降低一個人的覺醒水平，減輕焦慮，促進睡眠。
然而，鎮靜劑和安眠藥不能從根本上糾正腦內化學物質不平衡造成的異常焦慮和睡眠困難。此外，長時間使用鎮靜劑和安眠藥會有依賴的風險。
焦慮症的主要藥物治療是「選擇性血清素再吸收抑制劑」（SSRI）及「血清素與去甲腎上腺素再吸收抑制劑」（SNRI），其藥理是糾正腦內化學物質的不平衡。
鎮靜劑和安眠藥在焦慮症和抑鬱症中，只限於作短期使用。有一點很容易被忽視的是，睡眠問題常見於焦慮症和抑鬱症。因此當焦慮症和抑鬱症醫好後，其中的睡眠問題亦會解決。
