Per questi sui particolari profili di affinità recettoriale, la mirtazapina ha una efficacia antidepressiva ed ansiolitica spesso superiore ad altri classi di antidepressivi, essendo uno dei pochi antidepressivi in grado di aumentare la trasmissione di serotonina, noradrenalina e dopamina senza interagire però con i meccanismi di reuptake. Tale effetto è infatti dovuto all'antagonismo ai recettori alfa-adrenergici che si comportano da autorecettori (mediano cioè il rilascio di serotonina e noradrenalina attraverso un meccanismo di regolazione detto di feedback negativo) che comporta un aumento del rilascio di questi dai terminali sinaptici. Per questo la mirtazapina è stata definita a volte un "agonista indiretto" dei recettori 5-HT1A la cui attivazione è responsabile dell'azione di molti composti ad azione antidepressiva. Inoltre l'antagonismo ad alcuni sotto tipi di recettori va a diminuire gli effetti collaterali di molti antidepressivi serotoninergici (come ad esempio quelli di tipo gastrointestinali e sulla sfera sessuale, tipici degli SSRI\SNRI) e ad aumentarne l'efficacia nel trattamento di depressione ed ansia.