Dowiedziono, że fluoksetyna jest także antagonistą receptorów 5-HT2C. Antagonizm wobec tych receptorów prowadzi do odhamowania uwalniania noradrenaliny i dopaminy i nasilenia przekaźnictwa noradrenergicznego i dopaminergicznego (stąd fluoksetyna może być dodatkowo określana jako dysinhibitor noradrenaliny i dopaminy). Fluoksetyna w mniejszym stopniu i jedynie w dużych dawkach słabo blokuje wychwyt zwrotny noradrenaliny, działając na transporter noradrenaliny.

Fluoksetyna jest agonistą receptora σ-1, ale znaczenie kliniczne tej właściwości jest niejasne.

Wartości stałej dysocjacji Ki dla fluoksetyny i norfluoksetyny:

Receptor Fluoksetyna Norfluoksetyna SERT 1 19 NET 660 2700 DAT 4180 420 5-HT2A 200 300 5-HT2B ≥5000 ≥5100 5-HT2C 260 91 M1 870 1200 M2 2700 4600 M3 1000 760 M4 2900 2600 M5 2700 2200