Im Gegensatz zu herkömmlichen Antidepressiva – die man einsetzt, um die Konzentrationen der Neurotransmitter Serotonin, Dopamin oder Noradrenalin zu erhöhen – beeinflusst Ketamin das Glutamat-System. Glutamat ist der wichtigste exzitatorische Neurotransmitter und spielt eine zentrale Rolle bei der Vermittlung beinahe aller Formen der Gehirnfunktion wie Lernen, Gedächtnis,  Kognition und Emotion.
临床医生并非唯一研究克他命潜在效果的群体。神经学家把克他命称为抑郁症药物研究50年来的第一次突破。传统抗抑郁药物用来提高血清素、多巴胺或去甲肾上腺素等神经递质的浓度，与此不同，克他命影响谷氨酸系统。谷氨酸是主要兴奋性神经递质，在传递几乎所有形式的大脑功能方面都起着核心作用，包括学习、记忆、认知和情绪。