È una sostanza chimica endogena che, rilasciata sotto opportuno stimolo da un neurone, si comporta come una sorta di messaggero chimico. Raggiunge infatti un altro neurone, durante la trasmissione sinaptica, o un altro organo effettore (ad esempio una ghiandola o un muscolo) e induce una risposta specifica.
I neurotrasmettitori sono prodotti dai neuroni e sono contenuti in piccole vescicole da cui sono rapidamente liberati quando necessario. Dopo aver stimolato (o inibito) la risposta a livello dell’effettore, i neurotrasmettitori vengono recuperati e in parte degradati, in modo che la trasmissione possa aver fine.