抑郁症有时候被看作心理问题，有时候又被看作神经问题。二者之间有个很重要的区分，即抑郁症是否已经存在脑神经化学层面甚至是脑部结构层面的改变；如果有，那就更倾向于神经问题。脑神经化学层面是指大脑神经递质和神经递质浓度是否超出正常的范围。抑郁症与血清素水平偏低有关几乎是共识性的理论，这就是说，严重的抑郁症患者的脑部很可能出现神经递质浓度的异常。
有研究表明，抑郁症患者的脑部结构会发生一些变化，这主要集中在边缘系统，包括杏仁核、海马体、前扣带回和左侧前额叶皮层。具体来说：抑郁症患者的杏仁核体积增大，而且呈正相关；重度抑郁患者，尤其是病情反复的患者，海马体的体积会变小，因此记忆力会下降；前扣带回也会发生变化，这个部分的变化导致患者的情绪反应更多是负向消极的；左侧前额叶皮层发生变化，影响患者的计划决策、神经活动调控及理性思维功能。
通常我们把左侧前额叶皮层称为“理性脑”，把杏仁核称为“情绪脑”。有研究表明，左侧前额叶皮层与抑郁的想法和行为有关。尽管尚未完全了解左侧前额叶皮层的病理生理学，但专家已经发现大脑前额叶区域的结构异常，特别是内侧和左侧前额叶皮层异常会导致抑郁症。
这一研究带来的影响就是经颅磁刺激这样的新技术被用于治疗抑郁症，其工作原理是刺激大脑的目标区域，帮助该区域形成更多具有更好传导性的连接，这一过程被称为“神经可塑性”，是较为前沿的治疗方法。除此之外，通过训练可以一定程度上缓解杏仁核带来的不良情绪反应。例如，已经有研究指出，杏仁核与纹状体影响情绪，而睡眠不好，就会对二者产生负面影响。
由此可见，睡眠不好会影响人的生活和生命质量，对抑郁症患者而言，更应该高度关注睡眠问题。