Риталин стимулирует повышение уровня естественного вещества в мозге, которое называется дофамин. Дофамин является нейромедиатором, веществом, которое помогает нервным клеткам общаться друг с другом. Дофамин играет важную роль для мотивации и чувства удовольствия. Природным путем, уровень дофамина повышается во время вкусной еды или сексуального возбуждения. Риталин похож на другие аддиктивные наркотики как кокаин или амфетамин, так как они все воздействуют на мозг, прежде всего, путем повышения уровня дофамина.

Исследование, опубликованное в январе 2001 года в выпуске журнала Neuroscience, показали, что даже незначительное количество риталина и других метилфенидатов увеличивают количество дофамина в мозге. Исследование проводилось под руководством доктора Норы Волков в брукхейвенской национальной лаборатории, США.

В ходе исследования использовалось то же количество риталина, что и прописывается врачами для детей. С помощью методов визуализации мозга, исследования показали, что уровень дофамина у людей, принявших риталин за час до исследования, был выше, чем у людей, не принимавших препарат. На основе произведенных исследований, доктор Волков пришла к заключению посредством увеличения уровня дофамина «Можно активировать мотивационные схемы, и сделать задачи, который выполняют дети гораздо более интересными для них».