Психоактивные вещества оказывают глубокое и часто разрушительное воздействие на мозг, вызывая как краткосрочные изменения в его функционировании, так и долгосрочные структурные повреждения (нейротоксичность). Многие ПАВ изменяют баланс нейромедиаторов, таких как дофамин, серотонин, норадреналин, что влияет на настроение, память, обучение, мотивацию и принятие решений. Например, стимуляторы вызывают истощение запасов нейромедиаторов, что приводит к депрессии и апатии после их действия. Некоторые вещества могут непосредственно повреждать нейроны, вызывая их гибель или нарушение связей, что проявляется когнитивными нарушениями, ухудшением памяти, снижением интеллекта. Долгосрочное употребление может привести к развитию психических расстройств, таких как шизофрения, биполярное расстройство, тяжелая депрессия. Изменения в мозгу, вызванные ПАВ, могут быть необратимыми, даже после прекращения употребления, влияя на качество жизни и социальную адаптацию человека на протяжении многих лет.