Para estudiar los cerebros de las personas que usan metanfetamina, los científicos están usando técnicas de imágenes del cerebro, tales como la tomografía de emisión de positrones (conocida como TEP, o también como PET por sus siglas en inglés). Ellos han descubierto que, aún después de tres años de haber dejado de usar la droga, se siguen viendo daños en las neuronas de dopamina de las personas que habían usado metanfetamina por mucho tiempo. Los científicos aún no saben si este daño es permanente, pero esta investigación muestra que los cambios en el cerebro causados por el uso de metanfetamina pueden durar por mucho tiempo. Las investigaciones en animales muestran que la droga también puede dañar las neuronas que contienen serotonina. Este daño también continúa por mucho tiempo después de haber dejado de usar la droga.
Estos cambios en las neuronas que contienen dopamina y serotonina pueden explicar algunos de los efectos de la metanfetamina. Las personas que usan metanfetamina por mucho tiempo pueden volverse paranoicas. También pueden oír y ver cosas que no están allí, es decir, pueden tener alucinaciones. Ya que la metanfetamina hace que la presión arterial se eleve bastante, las personas que la usan por largo tiempo pueden tener daños permanentes en los vasos sanguíneos en el cerebro. Esto puede causar derrames cerebrales que resultan de un sangrado en el cerebro.