Concentrações reduzidas de serotonina devem ser pesquisadas no soro dos pacientes para que se estabeleça o diagnóstico da síndrome da fibromialgia.

Fadiga e os sintomas depressivos que infrequentemente acompanham a síndrome da fibromialgia devem ser tratados com educação do paciente e repouso, pois são causados pela própria dor crônica.

No tratamento da dor relacionada à síndrome da fibromialgia, a utilização de medicamentos como antidepressivos tricíclicos, inibidores seletivos de recaptação da serotonina, analgésicos comuns e opióides tem papel limitado, pois não foi demonstrado em estudos clínicos sua superioridade em comparação ao placebo.

São considerados fatores envolvidos na patogênese da amplificação da dor na síndrome da fibromialgia: a sensibilização central, caracterizada por alterações funcionais do sistema nervoso central e o fenômeno de somação temporal da dor ("wind up").