Les persones amb Fibromiàlgia posseeixen baixos nivells de serotonina en el cos. Això pot explicar, en part, ell perquè dels dolors i els problemes per dormir.
Aquests nivells s’han associat també en estats d’agressió, depressió i ansietat i fins i tot les migranyes. A les migranyes, la baixa de serotonina fa que els vasos sanguinis es dilatin molt i causin inflamació en els teixits circumdants, el que produeix molta pressió i resulta en un dolor punxant.
Molts especialistes afirmen 
que la dona produeix una menor quantitat de serotonina, el que sembla explicar el perquè la proporció de persones amb Fibromiàlgia és molt més gran entre les dones.
Les dones senten el dolor amb més agudesa perquè els estrògens actuen sobre els neurotransmissors que permeten a les cèl·lules del cervell la comunicació entre si.Com les dones són més sensibles als canvis en nivells de serotonina, reaccionen millor als medicaments que influeixen sobre la mateixa.