สารประกอบหลุดผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้ง่ายขึ้นหรือยากขึ้น เซโรโทนินนั้นมีขั้ว ซึ่งหมายความว่ามันละลายได้ดีในน้ำแต่ไม่สามารถผ่านเยื่อหุ้มไขมันที่ล้อมรอบเซลล์ได้ง่าย ในทางกลับกัน พวกประสาทหลอนมีขั้วน้อยกว่ามากและสามารถเข้าไปภายในเซลล์ได้ง่าย ความสามารถในการส่งเสริมการเจริญเติบโตของสารประกอบมีความสัมพันธ์กับความสามารถในการข้ามเยื่อหุ้มเซลล์
ตัวรับยามักจะคิดว่าอยู่บนเยื่อหุ้มเซลล์โดยหันหน้าออก แต่นักวิจัยพบว่าในเซลล์ประสาท ตัวรับ serotonin 2A จะกระจุกตัวอยู่ภายในเซลล์ ส่วนใหญ่อยู่รอบๆ โครงสร้างที่เรียกว่า Golgi body โดยมีตัวรับบางตัวอยู่บนผิวเซลล์ ตัวรับสัญญาณประเภทอื่นในระดับเดียวกันอยู่บนพื้นผิว การรักษาความผิดปกติทางจิตที่หลากหลายซึ่งมีลักษณะของการสูญเสียการเชื่อมต่อของระบบประสาท ในการศึกษาในห้องปฏิบัติการ ยาเหล่านี้เพียงครั้งเดียวสามารถทำให้เกิดการเจริญเติบโตอย่างรวดเร็วของเดนไดรต์ใหม่กิ่งก้านจากเซลล์ประสาท และการก่อตัวของกระดูกสันหลังใหม่บนเดนไดรต์เหล่านั้น