Агомелатин е показал антидепресант- подобен ефект при депресия при модели с животни (тест за заучена безпомощност, тест за безнадеждност, лек хроничен стрес), както и при модели на десинхронизация на циркадния ритъм и при модели, свързани със стрес и тревожност.
„ tanult tehetetlenség ” (learned helplessness), „ reménytelenség ”” (despair), és enyhe, idült stressz- tesztekkel –, továbbá a diurnális ritmus deszinkronizációján alapuló, ill. stressz - és szorongásfüggő modellekben bizonyították.