Унікальний механізм дії нормотиміків включає подвійний ефект. запобігають або значною мірою пом'якшують афективні фази та напади шизоафективної структури, а також депресивні тенденції. Вперше на цей ефект солей літію звернули увагу на клінічну практику першої половини ХХ століття.
Нормотиміки також мають здатність пом'якшувати «гострі кути характеру», дратівливість, неуживливість, запальність, імпульсивність, дисфорію у пацієнтів з різними психічними розладами.
Найчастіше застосовуються нормотиміки у психіатрії при тривозі, депресії, біполярних розладах, шизофренії. Ще 1949 р. вчені помітили лікувальну дію солей літію у хворих на маніакально-депресивний психоз.