Les mécanismes sous-tendant l'activité anti-dépressive de l'ECT restent mal connus. L'absence d'efficacité des ECT simulées (anesthésie sans choc électrique) confirme que l'action n'en est pas seulement psychologique, liée aux modalités pratiques. Contrairement à une idée reçue, les ECT ne produisent pas de lésion cérébrale. Les effets neurobiologiques de l'ECT sont similaires à ceux des antidépresseurs.