电休克治疗抑郁症的原理是通过电流刺激大脑诱发短暂可控的癫痫发作，调节神经递质平衡以改善抑郁症状。该治疗主要作用于大脑额叶及边缘系统，涉及神经可塑性改变、单胺类神经递质调节、下丘脑-垂体-肾上腺轴功能调整等多重机制。
电休克治疗的核心机制在于电流诱导的全身性强直-阵挛发作能直接触发大脑神经化学物质的释放。治疗过程中，电流通过放置在头部的电极刺激大脑神经元同步放电，这种电生理活动可促使γ-氨基丁酸受体敏感性增加，同时快速提升脑源性神经营养因子水平。发作后24小时内即可观察到前额叶皮质区谷氨酸能神经元突触重塑，海马区神经发生增强，这些结构性改变与抑郁症状缓解呈正相关。
治疗产生的生物效应还包括多巴胺、5-羟色胺和去甲肾上腺素等单胺类神经递质系统的广泛激活。动物实验显示电休克可使中脑腹侧被盖区多巴胺神经元放电频率提高，同时增强前额叶皮质5-羟色胺1A受体结合能力。临床观察发现治疗后患者脑脊液中5-羟色胺代谢产物5-HIAA浓度显著上升，这种神经递质系统的再平衡作用可持续数周至数月。此外，电休克还能快速下调过度活跃的下丘脑-垂体-肾上腺轴，降低血浆皮质醇水平，改善糖皮质激素受体功能，这可能是其对难治性抑郁特别有效的原因之一。
电休克治疗需在全身麻醉和肌肉松弛条件下进行，由精神科医生与麻醉师共同完成。治疗前需完善心电图、脑电图、血生化等检查排除禁忌证，治疗期间需监测生命体征并观察认知功能变化。虽然可能出现短暂记忆障碍等不良反应，但现代改良电休克技术已显著提高安全性。该治疗特别适用于伴自杀风险、精神病性症状或药物治疗无效的严重抑郁症患者，通常6-12次为一个疗程，有效率可达80%以上。