Neurotransmitter sind heterogene biochemische Stoffe, welche die Information von einer Nervenzelle zur anderen an den Synapsen weitergeben.
In die Synapse einlaufende elektrische Impulse (Aktionspotenziale) veranlassen die Ausschüttung der chemischen Botenstoffe aus ihren Speicherorten, den Vesikeln, in den synaptischen Spalt, durch den sie zu den Rezeptoren des nachgeschalteten postsynaptischen Neurons diffundieren. Die Neurotransmitter werden nach ihrer Ausschüttung auf verschiedene Weise inaktiviert und/oder abgebaut.
Der wichtigste erregende Transmitter im zentralen Nervensystem (ZNS) ist Glutamat. Die wichtigsten hemmenden Transmitter sind Gamma-Aminobuttersäure im ZNS und Glycin im peripheren Nervensystem (PNS). Andere bekannte Transmitter sind Noradrenalin oder Acetylcholin, Dopamin, Serotonin u. a. Auch BDNF (brain-derived neurotrophic factor) wirkt als Neurotransmitter, da es in der Lage ist, Nervenzellen sehr schnell zu erregen und Aktionspotenziale auszulösen. Häufig wird die Wirkung der Neurotransmitter noch durch andere Stoffe moduliert, man spricht von den sogenannten Neuromodulatoren.
Die Neurotransmitter können nach Stoffklassen in verschiedene Arten eingeteilt werden: