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A monoaminoxidase (MAO) é uma enzima mitocondrial encontrada em tecidos neurais e não neurais, como o intestinal e o hepático. No neurônio a MAO funciona como uma "válvula de segurança", ao desaminar oxidativamente, e inativar, qualquer excesso de moléculas neurotransmissoras (noradrenalina, dopamina e serotonina) que pode extravasar das vesículas sinápticas quando o neurônio está em repouso.

Os inibidores da MAO podem inativar a enzima, reversível ou irreversivelmente, permitindo que as moléculas neurotransmissoras escapem da degradação e, consequentemente, tanto se acumulem dentro do neurônio pré-sináptico como extravasem para a fenda sináptica. Isto causa ativação de receptores de noradrenalina e serotonina e pode ser responsável pelos efeitos antidepressivos desses fármacos.

Três inibidores da MAO são disponíveis na atualidade, para o tratamento da depressão: a fenelzina, a isocarboxazida e a tranilcipromina; nenhum deles constitui um protótipo. A utilização dos inibidores da MAO é limitada, na atualidade, por causa das complicadas restrições dietéticas requeridas dos pacientes que os utilizam.

Mecanismo de Ação
Muitos inibidores da MAO, como a isocarboxazida, formam complexos estáveis com a enzima, causando inativação irreversível. Isto resulta em estoques aumentados de noradrenalina, serotonina e dopamina no interior do neurônio e subsequente difusão do excesso de neurotransmissor para a fenda sináptica. Estes fármacos inibem não só a MAO cerebral, mas também oxidases que catalisam a desaminação oxidativa de fármacos e substâncias potencialmente tóxicas, como a tiramina, que é encontrada em alguns tipos de alimentos. Consequentemente observa-se, com os inibidores da MAO, uma alta incidência de interações fármaco-fármaco e fármaco-alimento.

Ações
Embora a MAO já esteja completamente inibida após alguns dias de tratamento, a ação antidepressiva dos inibidores da MAO, semelhantemente àquela dos ADTs, tem latência de várias semanas. A