On a more microscale, depression is associated  with a few things: the abnormal transmission or depletion of certain neurotransmitters, especially serotonin, norepinephrine, and dopamine, blunted circadian rhythms, or specific changes in the REM and slow-wave parts of your sleep cycle, and hormone abnormalities, such as high cortisol and deregulation of thyroid hormones.
ในระดับที่เล็กลงไปอีก โรคซึมเศร้านั้นสัมพันธ์กับ ความผิดปกติหลายอย่าง เช่น ความผิดปกติ ของการหลั่งสารสื่อประสาทบางชนิด โดยเฉพาะ เซโรโทนิน  นอร์อีพิเนฟริน และโดพามีน ระบบนาฬิกาชีวิต (circadian rhythms) รวน ความผิดปกติของการนอนในระยะหลับฝัน (REM) และระยะหลับลึก (slow-wave) รวมถึงความผิดปกติของฮอร์โมนต่าง ๆ เช่น ระดับฮอร์โมนคอร์ติซอลที่สูงขึ้น และการทำงานผิดปกติของต่อมไทรอยด์