Ketamina, w szczególności jej lewoskrętny enancjomer (S-ketamina, esketamina), wykazuje silne i bardzo szybko działające efekty przeciwdepresyjne. Działania przeciwdepresyjne ketaminy wciąż nie są znane. W 2019 roku amerykańska Agencja Żywności i Leków zatwierdziła użycie ketaminy, w szczególności esketaminy do leczenia depresji lekoopornej. Ketamina w formie esketaminy podawanej donosowo jest dostępna w Polsce pod nazwą Spravato. Ketamina używana jest także w formie terapii eksperymentalnej dla bólu przewlekłego i zespołu stresu pourazowego. Ketaminę można uznać za ewolucję fencyklidyny.
Fencyklidyna, popularna w latach 60. i 70. w USA jako substancja rekreacyjna, obecnie nie jest używana w medycynie. Jej efekty działania są często pokrewne z działaniami ketaminy, lecz fencyklidyna odznacza się zdecydowanie silniejszym działaniem stymulującym, i także groźnymi efektami ubocznymi w przypadku przedawkowania, często odznaczających się manią, epizodami szczególnej agresji i działaniami destrukcyjnymi. Zdobyła wczesne uznanie jako substancja używana w tworzeniu naukowego modelu schizofrenii.