Это приводит к резкому снижению содержания гамма-аминомасляной кислоты в ткани мозга вследствие торможения ее образования из глутаминовой кислоты, в результате чего нарушается соотношение процессов возбуждения и торможения в ЦНС. С указанными нарушениями связаны тяжелые неврологические расстройства, развивающиеся при отравлении гидразинами, в частности, судорожный синдром. Кроме того, НДМГ угнетает окисление катехоламинов и серотонина, так как является активным ингибитором моноами-нооксидазы.