Редкая, однако потенциально смертельно опасная реакция организма на приём относительно больших доз лекарственных веществ, триптофана или наркотиков, повышающих серотонинергическую передачу. Может возникать в результате отравлений, приёма лекарств в больших количествах, неблагоприятной реакции на комбинацию принимаемых лекарств или наркотиков, а также из-за рекреационного использования определённых наркотических средств. Нередко возникает при применении двух и более препаратов - риск этого расстройства особенно высок при сочетании антидепрессантов группы СИОЗС и группы ИМАО, приводящем к особенно тяжёлым случаям серотонинового синдрома.