Diversas investigaciones han demostrado que, debido a la enfermedad de Parkinson, en el cerebro mueren las neuronas dopaminérgicas, presentes en la sustancia negra, alterando el control sobre los movimientos voluntarios. Para esto se administra el precursor de la dopamina, la L-Dopa que, al atravesar la barrera hemaencefálica, será metabolizada por la descarboxilasa hasta convertirse en dopamina. No es la dopamina utilizada porque ésta sería procesada rápidamente, incluso antes de llegar al sistema nervioso central, por lo que el efecto final no es el deseado.
Se pudo sintetizar artificialmente en el año 1910, por George Barger y James Ewens, empleados del laboratorio Wellcome de Londres. Arvid Carlsson y Nils-Åke Hillarp, mientras corría el año 1952, redactaron un documento en el que se destacaba la importancia como neurotransmisor de la dopamina; por esto, Carlsson ganó el Premio Nobel de Medicina en el año 2000.
La dopamina regula el organismo procesos como el aprendizaje, la producción de leche durante la lactancia, el sueño, la cognición, la motivación y recompensa y el humor. Se dice que esta se activa cuando una recompensa es recibida y se deprime cuando el premio es omitido, aprendiendo así un patrón de comportamiento que acondicionaría al cerebro en caso de estar cerca de recibir algún estímulo positivo.