Kerana peranan penting yang dimainkan oleh MAO dalam penyahaktifan neurotransmiter, disfungsi MAO (aktiviti MAO terlalu banyak atau terlalu sedikit) dianggap bertanggungjawab untuk beberapa gangguan psikiatri dan neurologi. Contohnya, paras MAO yang luar biasa tinggi atau rendah dalam badan telah dikaitkan dengan skizofrenia,[15][16] kemurungan,[17] gangguan defisit perhatian,[18] penyalahgunaan bahan,[19] migrain,[20][21] dan kematangan seksual yang tidak teratur. Perencat monoamina oksidase adalah salah satu kelas utama ubat yang ditetapkan untuk rawatan kemurungan, walaupun ia selalunya merupakan rawatan terakhir kerana risiko interaksi ubat dengan diet atau ubat lain. Tahap katekolamina yang berlebihan (epinefrina, norepinefrina, dan dopamina) boleh menyebabkan krisis hipertensi, dan tahap serotonin yang berlebihan boleh menyebabkan sindrom serotonin.

Pada hakikatnya, perencat MAO-A bertindak sebagai agen antidepresan dan anti-kecemasan, manakala perencat MAO-B digunakan secara bersendirian atau digabungkan untuk merawat penyakit Alzheimer dan penyakit Parkinson.[22] Sesetengah penyelidikan mencadangkan bahawa fenotip tertentu kemurungan, seperti mereka yang mengalami kebimbangan, serta gejala "atipikal" yang melibatkan terencat psikomotor, penambahan berat badan dan kepekaan interpersonal, bertindak balas dengan lebih baik kepada perencat MAO berbanding kelas anti-kemurungan yang lain. Walau bagaimanapun, penemuan yang berkaitan dengan perkara ini tidak konsisten.[23] MAOI mungkin berkesan terhadap kemurungan rintang rawatan, terutamanya apabila ia tidak bertindak balas terhadap antidepresan trisiklik.[24]

Interaksi parasit

Penyakit tidur - disebabkan oleh tripanosom - mendapat namanya daripada gangguan tidur yang disebabkan oleh mamalia. Gangguan tidur itu disebabkan, sekurang-kurangnya sebahagiannya, oleh kecenderungan tripanosom mengganggu aktiviti MAO dalam sistem oreksin.

Model haiwan

Aktiviti MAO terdapat perbezaan yang ketara dalam spesies yang berbeza. Dopamina terutamanya dinyahamina oleh MAO-A dalam tikus, tetapi oleh MAO-B dalam monyet vervet dan manusia.[25]

Tikus yang tidak dapat menghasilkan sama ada MAO-A atau MAO-B memaparkan ciri-ciri seperti penyakit autisme.[26] Tikus-tikus tersingkir gen ini memaparkan tindak balas yang meningkat terhadap tekanan.[27]

Artropoda

Serangga

Otak serangga mengekspresikan MAO, dan beberapa racun serangga berfungsi dengan menghalangnya. Kesan MAOI amat penting untuk klorodimeform (walaupun satu keputusan kajian menunjukkan sedikit atau tiada kesan pada Periplaneta americana); dan dieldrin mungkin atau mungkin tidak berfungsi sebagai MAOI pada Locusta migratoria.

Acari

Aktiviti MAO telah dikesan dalam Rhipicephalus microplus dan klordimeform merupakan MAOI pada R. m.