这些药物抑制3类生物源性胺（去甲肾上腺素、多巴胺、5-TH）和其他苯乙胺氧化脱氨基反应。

当选择性5-羟色胺再摄取抑制剂（SSRIs）、三环抗抑郁药，有时甚至电休克疗法（ECT）无效时，它们的主要价值是治疗难治性或非典型抑郁症。

在美国已作为抗抑郁药进入市场的单胺氧化酶抑制剂(MAOIs，如苯乙肼、反苯环丙胺、异唑肼）作用是不可逆的和非选择性的（抑制单胺氧化酶-A和B）。另一种MAOIs（司来吉兰）的贴剂在小剂量下仅抑制MAO-B，可以用药。

如果抑制MAO-A和MAO-B的MAOIs与与拟交感神经药物或含有酪胺或多巴胺的食物同时摄入，则可能发生高血压危象。这种影响被称为奶酪反应，因为熟奶酪含有很多酪氨酸。因此MAOI很少被使用。低剂量的司来吉兰贴剂没有特定的饮食限制，一般情况下认为是安全的，除非起始剂量较高（6mg贴剂）。 其他的抑制MAO-A和可逆的MAOI（例如，moclobemide，befloxatone）相对而言相互作用较少，但在美国未上市。

为了防止发生高血压和热危象，服用MAOIs的病人应该避免服用拟交感神经药（如伪麻黄碱）、右美沙芬、利舍平、哌替啶，还应避免食用麦芽制的啤酒、基安堤葡萄酒、雪利酒、甜酒、含有酪胺或多巴胺过多的食物（如香蕉、蚕豆、发酵物、罐装无花果、葡萄干、酸奶酪、奶酪、酸奶油、黄豆酱、酒熏鲱鱼、鱼子酱、肝制品、香蕉、特别是腌制肉）。

MAOIs常见的不良反应包括勃起功能障碍（反苯环丙胺很少见此不良反应）、焦虑、恶心、头昏、失眠、足部水肿和体重增加。

MAOIs不应该与其他抗抑郁药合用，且两种药的使用间期至少为两周（氟西汀需5周，因其有较长半衰期）。 MAOI与影响5-HT系统的抗抑郁药（如SSRI）一起使用可能会导致 血清素综合征 （一种可能危及生命的疾病，患者可能会表现出精神状态改变，体温升高，植物神经和神经肌肉亢奋）。

正在服用MAOIs同时需要止喘、抗变应性、局部或全身麻醉的患者应该在精神科医生治疗的同时请内科医生、牙科医生或专长于神经精神药理学的麻醉医生会诊。