В ядрах вентральной покрышки (части среднего мозга) дофаминовые нейроны дотягиваются аксонами до коры больших полушарий, регулируя скорость обработки сенсо́рной информации, скорость мышления; и влияя на положительные эмоции, связанные с получением новых знаний и творчеством. При чрезмерно активных влияниях покрышки (генетически заданный избыток дофаминовых рецепторов в коре) появляются расстройства восприятия и мышления, слуховые и обонятельные галлюцинации, мании (обострение значимости одной из биологических потребностей), шизофрения, которой страдает около 1% населения.

Ещё этот нейромедиатор тесно связан с зависимостями от никотина, наркотических веществ и алкоголя, которые вмешиваются в различные процессы дофаминовой системы, увеличивая количество или влияние самого́ дофамина, изменяя механизм действия или работу его рецепторов. Это приводит к получению быстрого яркого удовольствия, и впоследствии провоцирует потребность каждый раз увеличивать дозу, тем самым формируя тяжёлую зависимость. (Смотрите подробнее в части 12).

В чёрной субстанции (области четверохолмия среднего мозга) аксоны дофаминовых нейронов идут в базальные ганглии, определяя общий уровень двигательной активности и генерируя положительные эмоции, связанные с движениями, например, физическими упражнениями и танцами. Постепенная дегенерация нейронов в этой части мозга приводит к паркинсонизму и является одной из часто встречающихся старческих заболеваний (3–5 человек на 1000).