گلوتامات یکی از نوروترانسمیترهایی است که روی مدار پاداش دهی مغز و توانایی یادگیری اثر می گذارد. زمانی که در اثر سوء مصرف مواد مخدر، غلظت زیاد گلوتامات دستخوش تغییر می شود. مغز سعی می کند این تغییر را که احتمال دارد به اختلال شناختی بینجامد. همچنین، مصرف دراز مدت مواد مخدر می تواند ناخودآگاه در رفتارهای عادتی مغز یا دستگاه حافظه تغییراتی ایجاد کند. شرطی سازی یکی از انواع یادگیری است که طی آن علائم یادآور محیطی، با تجربه سوء مصرف مواد مخدر ارتباط داده می شوند و اگر فرد در آینده در معرض این علائم قرار گیرد حتی بدون وجود ماده مخدر، وسوسه های شدید غیر قابل کنترل در وی شروع می شوند. این رفتار آموخته شده به شدت تثبیت می شود. به طوری که حتی پس از چند سال پرهیز از سوء مصرف مواد مخدر نیز تکرار می شود.
تماس دراز مدت با مواد مخدر بر نحوه تعامل ساختارهای اصلی مغز در کنترل رفتار اثر می گذارد. سوء مصرف مداوم مواد مخدر هم می تواند به ایجاد تحمل نسبت به مواد مخدر یا نیاز به مصرف بیشتر مواد مخدر منجر گردد و هم به اعتیاد بینجامد که این خود باعث می شود سوء مصرف کننده به صورت وسواس گونه به دنبال یافتن و مصرف مواد مخدر برود. اعتیاد به مواد مخدر کنترل فردی و توانایی تصمیم گیری صحیح را از فرد سلب می کند و به تکانه های شدید در قالب پیشنهاد مصرف مواد مخدر منجر می شود.
در صد سال گذشته، نظرات دانشمندان درباره منشأ اعتیاد به مواد مخدر در هاله ای از افسانه ها و سوء تعبیرها قرار گرفته بود. در دهه 1930، زمانی که بررسی علمی اعتیاد شروع شد، باور عمومی این بود که افراد معتاد به لحاظ اخلاقی معیوبند و از نظر شخصیتی بی اراده هستند. این دیدگاه اساس واکنش اجتماعی به اعتیاد به مواد مخدر شد و به جای این که اعتیاد یک نوع مشکل مربوط به سلامت تلقی شود، با آن به عنوان یک نقیصه اخلاقی برخورد شد و برای مقابله با آن به جای اقدامات پیشگیرانه راهکارهای تنبیهی اتخاذ گردید. امروزه با پیشرفت علم، دیدگاه ها و درک ما از سوء مصرف مواد مخدر دگرگون شده و یافته های جدید مرتبط با مغز انسان درک آن ها را از مسئله سوء مصرف مواد مخدر تغییر داده و ما را قادر به پاسخدهی صحیح به مشکل کرده است. حاصل این نگاه علمی، تلقی سوء مصرف مواد مخدر به عنوان یک بیماری است که هم مغز و هم رفتار را تحت تأثیر قرار می دهد.
ما بسیاری از عوامل زیستی و محیطی زمینه ساز را یافته ایم و در ابتدای راه جست و جوی تفاوت های ژنتیکی مرتبط با بروز و پیشرفت این بیماری هستیم. دانشمندان از این دانش برای طراحی مداخلات پیشگیرانه و درمانی مؤثر به منظور به حداقل رسانیدن آثار مخرب سوء مصرف مواد مخدر بر افراد، خانواده ها و اجتماع استفاده می کنند. علی رغم این پیشرفت ها بسیاری از مردم هنوز نمی دانند چگونه افراد به مواد مخدر معتاد می شوند و چگونه مواد مخدر مغز انسان را تحت تأثیر قرار می دهد.