L'encéphale est composé de matière grise et de matière blanche contenant des millions de cellules nerveuses. Ces cellules nerveuses, ou neurones, communiquent par l'intermédiaire de la libération de substances chimiques dénommées neurotransmetteurs.
Lorsqu'un neurone est stimulé, il libère un neurotransmetteur et il traverse une brèche dénommée synapse ; il se lie ensuite à un récepteur sur un autre neurone, transmettant ainsi un signal.
La maladie de Parkinson est une dégénérescence de la zone de l'encéphale responsable des mouvements musculaires, en particulier des neurones pigmentés situés dans le locus niger à l'intérieur du mésencéphale. La destruction de ces neurones entraîne une insuffisance de sécrétion de la dopamine, un type de neurotransmetteur. En conséquence, les nerfs dans cette zone ne peuvent envoyer leur signal à d'autres nerfs afin diriger des mouvements corporels spécifiques. Il s'ensuit des tremblements corporels, une lenteur des mouvements, une hypertonie et des problèmes d'équilibre.