Bassi livelli del fattore neurotrofico cerebrale (BDNF) sono direttamente correlati con il suicidio e indirettamente attraverso il loro ruolo nella depressione maggiore, nel disturbo da stress post-traumatico, nella schizofrenia e nel disturbo ossessivo-compulsivo. Studi "post-mortem" hanno trovato una riduzione dei livelli di BDNF nell'ippocampo e nella corteccia prefrontale, sia nei suicidi con condizioni psicologiche sia in quelli senza. Si ritiene che la serotonina, un neurotrasmettitore del cervello, sia particolarmente scarso in coloro che muoiono per suicidio. Questa convinzione è in parte basata sulle prove di un aumento dei livelli dei recettori 5-HT2A dopo la morte. Altre prove comprendono livelli ridotti di un prodotto di degradazione della serotonina, l'acido 5-idrossiindolacetico, nel liquido cerebrospinale. Una prova diretta è tuttavia difficile da raccogliere. L'epigenetica, lo studio delle variazioni dell'espressione genica in risposta ai fattori ambientali che non alterano il DNA, è anch'essa ritenuta utile per svolgere un ruolo nel rischio di suicidio.