Com a convulsão há uma liberação de dopamina e recaptura da norepinefrina nas sinapses

Há uma sensibilização dos autorreceptores adrenérgicos pré-sinápticos, com aumento da transmissão

A hipótese neuroendócrina sugere que a ECT alivia a depressão fazendo com que o hipotálamo ou a glândula pituitária liberem hormônios, incluindo prolactina

Haveria uma diminuição no volume de substância cinzenta e espessura cortical em várias áreas do cérebro, em especial na amígdala e no hipocampo

Pesquisas a partir de tomografia por emissão de pósitrons demonstram atividade metabólica aumentada no córtex frontal e cingulado após ECT