Trong phạm vi vi mô, trầm cảm liên quan đến một vài thứ, chẳng hạn như: sự dẫn truyền bất thường hay sự cạn kiệt các chất dẫn truyền thần kinh nào đó, đặc biệt là serotonin, norepinephrine và dopamine, rối loạn nhịp sinh học hay những thay đổi cụ thể ở REM và những phần sóng chậm của chu kỳ ngủ, và những sự bất thường ở hormone như là cortisol cao và rối loạn hormone tuyến giáp. 