Les neurostéroïdes sont produits dans le système nerveux et agissent localement. Les principaux neurostéroïdes actifs au niveau du système nerveux central incluent le sulfate de prégnènolone (S-PREG), le sulfate de déhydroépiandrostérone (S-DHEA) et le dérivé réduit de la progestérone, l'alloprégnanolone. Ces neurostéroïdes neuroactifs modulent la transmission nerveuse en interagissant, de façon allostérique, avec des récepteurs de neurotransmetteurs, dont le récepteur de type A de l'acide γ-amino-butyrique. De la sorte, ils influencent un certain nombre de comportements. Des études pharmacologiques révèlent qu'ils contrôlent le sommeil et l'anxiété chez le rat. Leurs effets physiologiques sont encore largement à préciser. Cependant les concentrations endogènes de S-PREG dans le cerveau se révèlent être importantes dans l'inhibition du comportement agressif chez la souris et dans la préservation de la mémoire chez le rat âgé.