Leczenie polega przede wszystkim na uzupełnianiu niedoboru dopaminy w układzie nerwowym poprzez podawanie lewodopy - substancji, która ulega w mózgu przemianie do dopaminy, lub też tzw. agonistów dopaminy (np. pramipeksol, ropinirol, rotygotyna) czyli substancji naśladujących jej działanie i pobudzających receptory dopaminowe.
W terpii wykorzystuje się również substancje wpływające na inne receptory w ośrodkowym ukladzie nerwowym (np. amantadyna, selegilina, rasagilina, biperiden), dające również korzystny efekt przeciwparkinsonowski.
W początkowym okresie choroby większość pacjentów znakomicie odpowiada na taką dopaminową terapię zastępczą, a po włączeniu leków sprawność ruchowa spektakularnie się poprawia. Chorzy pobierają wtedy leki średnio 3 razy na dobę nie odczuwając nawrotu objawów parkinsonowskich pomiędzy dawkami, nawet po dłuższej przerwie nocnej. Ten okres dobrego funkcjonowania nazywany jest „miodowym miesiącem” i trwać może długo. Dobry efekt działania leków mimo rzadkiego ich pobierania wynika z tego, że w początkowym okresie choroby istnieją jeszcze w mózgu komórki produkujące i magazynujące dopaminę, choć jest ich wtedy już bardzo mało a ich funkcja jest ograniczona. Komórki te zdolne są jeszcze do przekształcania lewodopy w dopaminę i magazynowania jej, co jest niezwykle istotne w momencie, gdy stężenie leków we krwi spada - dopamina jest wówczas stale uwalniana z „magazynów” komórkowych i nie dochodzi do nawrotu objawów parkinsonowskich. Sprawność ruchowa pozostaje stabilna niemal przez całą dobę.
Niestety po kilku lub kilkunastu latach trwania choroby, w miarę jej postępu, odpowiedź na leczenie farmakologiczne może się pogarszać. Czas efektywnego działania leków skraca się i chorzy zaczynają odczuwać nawrót objawów. Prowadzi to do naprzemiennych okresów dobrej sprawności (stan ON – włączenia) i złej sprawności (stan OFF- wyłączenia), które nazywane są fluktuacjami ruchowymi. Dodatkowo często pojawiają się mimowolne ruchy kończyn lub całego ciała przypominające pląsanie (tzw. dyskinezy), które mogą być związane zarówno z nadmiernym jak i niedostatecznym działaniem leków. Przyczyną takich powikłań jest systematyczne obumieranie wspomnianych komórek produkujących dopaminę, aż do ich zupełnego braku. Wtedy przyjęty lek daje krótkotrwały efekt terapeutyczny, a gdy jego stężenie we krwi spada - nie dochodzi już do uwolnienia dopaminy z „magazynów”. Efekt leczenia jest pulsacyjny. Każda przyjęta tabletka daje poprawę, drżenie znika, sprawność ruchowa powraca, ale po krótkim czasie pacjent wraca do stanu zupełnej niesprawności, sztywności i niemożności poruszania się. Zdarza się, że taka zmiana sprawności następuje skokowo i nasilona sztywność uniemożliwiająca chodzenie pojawia się w najmniej oczekiwanym momencie, np. w czasie spaceru czy na przejściu dla pieszych.
Stopień nasilenia fluktuacji ruchowych czy dyskinez u danego chorego jest sprawą indywidualną. Trudno znaleźć dwóch chorych z chorobą Parkinsona, którzy mieliby identyczny obraz kliniczny.
Obecność powikłań ruchowych może prowadzić do konieczności ciągłej modyfikacji stosowanego leczenia np. poprzez zwiększenie pojedynczej dawki lewodopy lub skrócenie odstępów między dawkami. W skrajnych przypadkach chorzy pobierają leki nawet kilkanaście razy dziennie co jest niezwykle uciążliwe. Dodatkowym utrudnieniem farmakoterapii są zaburzenia opróżniania żołądka i spowolnienie perystaltyki jelitowej, co stanowi przeszkodę w prawidłowym przechodzeniu lewodopy przez żołądek i jej wchłanianiu w dwunastnicy.