O TOC está associado a uma atividade reduzida no córtex orbitofrontal.

O nível de dopamina nos gânglios da base é consistentemente baixo em pacientes com TOC, o que explica a prevalência de sintomas compulsivos.

No TOC, observa-se uma hiperatividade no circuito córtico-estriado-talâmico-cortical.

O principal neurotransmissor envolvido na neurobiologia do TOC é o glutamato.

A principal região cerebral envolvida na neurobiologia do TOC é o hipocampo.