Parecchi di questi steroidi si accumulano nell'encefalo dopo la sintesi locale o a seguito del metabolismo degli steroidi adrenali o gonadali, in particolare del testosterone. I neurosteroidi sono sintetizzati nel sistema nervoso centrale e nel periferico, specialmente nelle cellule gliali che producono mielina, dal colesterolo o da precursori steroidei importati da fonti periferiche.