신경전달물질은 시냅스를 통해 한 뉴런에서 다른 뉴런으로, 또는 근육 세포나 분비샘 세포로 신호를 전달하는 화학적 메신저입니다. 이는 시냅스 전 세포의 전기적 활동을 시냅스 후 세포에 대한 화학적 영향으로 변환합니다.

활동 전위가 축삭 말단에 도달하면 소포가 시냅스 틈으로 신경전달물질을 방출합니다. 이 분자들은 수용 세포의 수용체에 결합하여 이온 채널을 열거나 세포 내 신호 전달 과정을 촉발하여 시냅스 후 뉴런을 흥분시키거나 억제합니다. 과잉 신경전달물질은 시냅스 전 세포로 재흡수되거나, 효소적 분해를 통해 또는 확산을 통해 제거됩니다.

수십 가지의 신경전달물질이 확인되었습니다. 아세틸콜린, 도파민, 세로토닌, 노르에피네프린, GABA, 글루타메이트는 그중에서도 가장 잘 연구된 것들입니다. 많은 정신 활성 약물은 특정 신경전달물질을 모방하거나, 차단하거나, 그 활성을 변화시킴으로써 작용합니다. 각 시냅스에서 신경전달물질과 수용체의 정확한 조합이 전달되는 신호의 특성을 결정합니다.

신경 세포 사이의 간격은 신경 전달 물질 분자에 의해 연결됩니다.