Què passa en el cervell d'una persona addicta a substàncies?

Les substàncies responsables de l'addicció modifiquen el funcionament de determinats sistemes de neurotransmissió i circuits cerebrals, produint canvis cognitius, emocionals, motivacionals i conductuals. 
Aquestes substàncies activen el circuit de recompensa cerebral, que inclou determinades estructures del sistema límbic (sistema amígdala-accumbens i hipocamp), utilitzant els mateixos mecanismes fisiològics que els reforçadors naturals (aigua, menjar, conducta sexual). Els neurotransmissors implicats seran els del sistema dopaminèrgic, serotoninèrgic, gabaèrgic i opioides endògens entre uns altres. Com més intensos hagin estat els efectes reforçadors d'una determinada substància, més persistents seran també els records relacionats amb ella i més imperioses les necessitats o el desig (craving) d'experimentar-les de nou; desig imperiós que pot disparar-se en determinades situacions i que també pot engegar comportaments automàtics de cerca i consum d'aquesta substància.