Ένας νευροδιαβιβαστής είναι ένας χημικός αγγελιοφόρος που μεταδίδει σήματα μέσω της σύναψης από έναν νευρώνα σε έναν άλλο ή σε ένα μυϊκό ή αδενικό κύτταρο. Μετατρέπει την ηλεκτρική δραστηριότητα του προσυναπτικού κυττάρου σε χημική επίδραση στο μετασυναπτικό κύτταρο.

Όταν ένα δυναμικό δράσης φτάσει στο άκρο του νευράξονα, τα κυστίδια απελευθερώνουν νευροδιαβιβαστές στη συναπτική σχισμή. Τα μόρια συνδέονται με υποδοχείς στο κύτταρο-δέκτη, ανοίγοντας ιοντικά κανάλια ή ενεργοποιώντας ενδοκυτταρικούς καταρράκτες που είτε διεγείρουν είτε αναστέλλουν τον μετασυναπτικό νευρώνα. Η περίσσεια νευροδιαβιβαστή απομακρύνεται με επαναπρόσληψη στο προσυναπτικό κύτταρο, με ενζυματική διάσπαση ή με διάχυση.

Δεκάδες νευροδιαβιβαστές έχουν εντοπιστεί. Η ακετυλοχολίνη, η ντοπαμίνη, η σεροτονίνη, η νορεπινεφρίνη, το GABA και το γλουταμινικό είναι από τα καλύτερα μελετημένα. Πολλά ψυχοδραστικά φάρμακα δρουν μιμούμενα, μπλοκάροντας ή αλλάζοντας τη διαθεσιμότητα συγκεκριμένων νευροδιαβιβαστών. Το ακριβές μείγμα πομπών και υποδοχέων σε κάθε σύναψη καθορίζει τον χαρακτήρα του σήματος που μεταδίδεται.

Το χάσμα μεταξύ των νευρώνων γεφυρώνεται από μόρια νευροδιαβιβαστών.