Un neurotransmisor es un mensajero químico que transmite señales a través de la sinapsis, de una neurona a otra, o a una célula muscular o glandular. Convierte la actividad eléctrica de la célula presináptica en una influencia química sobre la célula postsináptica.

Cuando un potencial de acción llega al terminal del axón, las vesículas liberan neurotransmisores en la hendidura sináptica. Estas moléculas se unen a los receptores de la célula receptora, abriendo canales iónicos o desencadenando cascadas intracelulares que excitan o inhiben la neurona postsináptica. El exceso de neurotransmisor se elimina mediante la recaptación en la célula presináptica, la degradación enzimática o la difusión.

Se han identificado docenas de neurotransmisores. La acetilcolina, la dopamina, la serotonina, la noradrenalina, el GABA y el glutamato se encuentran entre los mejor estudiados. Muchos fármacos psicoactivos actúan imitando, bloqueando o alterando la disponibilidad de neurotransmisores específicos. La combinación precisa de transmisores y receptores en cada sinapsis determina las características de la señal transmitida.

La brecha entre las neuronas se salva mediante moléculas de neurotransmisores.