Die genetische Disposition für eine Bipolare Erkrankung betrifft verschiedene Gene, die Informationen zur Herstellung von Nervenbotenstoffen, sogenannten Neurotransmittern wie Noradrenalin, Serotonin oder Dopamin enthalten. Neurotransmitter spielen eine wichtige Rolle bei der Signalübertragung im Gehirn und sind beim komplexen Zusammenspiel von Denkvorgängen, Gedächtnis und Emotionen beteiligt. Entsprechend der genetischen Information werden die verschiedenen Neurotransmitter in den Nervenzellen produziert und ans Ende der Nervenzellausläufer zu den sog. Synapsen transportiert. Zwischen Synapse und angrenzender Nervenzelle liegt der synaptische Spalt, in den der Neurotransmitter ausgeschüttet wird und an Rezeptoren der angrenzenden Nervenzelle bindet. Nach Art des Neurotransmitters wird auf diese Weise ein bestimmtes Signal an die angrenzende Zelle weitergegeben oder abgeblockt. Diese komplizierte Signalübertragung im Gehirn kann leicht aus dem Gleichgewicht geraten, wenn Neurotransmitter unzureichend oder in einem nicht ausgeglichenen Verhältnis produziert werden. So hat man bei depressiven Patienten z.B. einen Mangel der Neurotransmitter Noradrenalin und Serotonin im synaptischen Spalt festgestellt. Auch die Empfindlichkeit und die Anzahl der Rezeptoren, an denen diese Botenstoffe angreifen und ihre Wirkung entfalten, ist bei diesen Patienten verringert. Bei der Manie scheinen dagegen erhöhte Konzentrationen der Neurotransmitter Dopamin und Noradrenalin vorzuliegen.
Störungen im Neurotransmitter-Haushalt scheinen jedoch nicht die einzigen biologischen Ursachen beim Krankheitsgeschehen zu sein. Diskutiert werden u.a. auch Störungen im Kalziumhaushalt der Zelle, im Stoffwechsel der Zellmembran sowie Veränderungen der Signalübertragung innerhalb der Zellen in bestimmten Regionen des Gehirns.