無論是檢測突觸中的神經傳導物質或視網膜中的光子，神經系統都依賴能夠結合或回應特定刺激的特殊蛋白質。這些蛋白質就是受體。結合或活化會觸發構象變化，從而打開離子通道或啟動細胞內信號級聯反應。

離子型受體本身就是離子通道，能夠產生快速的電效應。代謝型受體與G蛋白偶聯，產生速度較慢、持續時間較長的調節作用。週邊感覺受體將機械能、化學能、熱能或電磁能轉換為神經訊號。受體亞型的多樣性使得同一種神經傳導物質能夠在不同的細胞或不同的時間產生不同的效應。

藥理學主要研究受體交互作用：激動劑活化受體，拮抗劑阻斷受體，變構調節劑則微調受體反應。受體的基因變異會影響藥物敏感性和疾病風險。繪製大腦中受體的分佈圖是分子神經科學的一項重大成就。

• 能夠檢測化學或物理刺激的蛋白質
• 可以是離子型或代謝型
• 將訊號轉化為細胞反應
• 大多數神經活性藥物的主要標靶