ग्लूटामेट स्तनधारियों के मस्तिष्क में पाया जाने वाला प्राथमिक उत्तेजक न्यूरोट्रांसमीटर है। यह न्यूरॉन के सक्रिय होने की संभावना को बढ़ाता है और तीव्र सिनैप्टिक संचरण, सीखने और स्मृति के लिए आवश्यक है।

ग्लूटामेट कई प्रकार के रिसेप्टर्स पर कार्य करता है, जिनमें एएमपीए और एनएमडीए रिसेप्टर्स शामिल हैं। एएमपीए रिसेप्टर्स तीव्र उत्तेजक पोस्टसिनेप्टिक पोटेंशियल को नियंत्रित करते हैं। एनएमडीए रिसेप्टर्स, जिन्हें खुलने के लिए ग्लूटामेट और पोस्टसिनेप्टिक डीपोलराइजेशन दोनों की आवश्यकता होती है, सिनेप्टिक प्लास्टिसिटी में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। एनएमडीए रिसेप्टर्स द्वारा किया जाने वाला संयोगिक पता लगाना व्यापक रूप से सीखने की एक कोशिकीय प्रक्रिया माना जाता है: जब प्री- और पोस्टसिनेप्टिक गतिविधि एक साथ होती है, तो कैल्शियम प्रवेश करता है और स्थायी परिवर्तन उत्पन्न करता है जो सिनेप्स को मजबूत बनाते हैं।

ग्लूटामेट की अत्यधिक मात्रा विषाक्त होती है। ग्लूटामेट रिसेप्टर्स की अतिसक्रियता न्यूरॉन्स को नष्ट कर सकती है, यह प्रक्रिया स्ट्रोक, मस्तिष्क की चोट और कुछ तंत्रिका संबंधी रोगों से जुड़ी हुई है। अवसाद, सिज़ोफ्रेनिया और संज्ञानात्मक क्षमता बढ़ाने के लिए ग्लूटामेट संचरण को नियंत्रित करने वाली दवाओं पर शोध चल रहा है।

जब एक न्यूरॉन दूसरे को तेजी से उत्तेजित करता है, तो आमतौर पर ग्लूटामेट संदेशवाहक के रूप में कार्य करता है।