神经元的主要功能是传递信息，神经元之间或神经元与效应细胞之间的信息传递主要通过突触进行。突触由突触前组分、突触后组分和突触间隙等基本结构构成。根据突触传递( synaptic   transmission )的方式及结构特点，突触分为电突触、化学性突触和混合性突触。在哺乳动物脑内，除少部分脑区存在一些电突触外，几乎所有的突触都是化学性突触，是CNS（中枢神经系统）中最重要的信息传递结构。CNS中神经元间的联系大多是依靠化学突触完成的。神经元之间也存在电偶联，这种偶联在神经元同步去极化中发挥一定作用，但是这种电偶联并不是药物作用的重要位点。

神经递质把信息从突触前神经元传递到突触后神经元。突触前神经元兴奋时，峰电位沿细胞膜传播到突触前膜，引起膜去极化，开启电压依赖性钙通道，胞外钙内流，胞内游离钙升高。钙与钙调素结合，激活了钙调素依赖性蛋白激酶，使蛋白激酶B（PKB）磷酸化，导致一些底物蛋白磷酸化。突触前膜内含有神经递质的囊泡，静息时通过突触素I （ synapsin I )固定在神经元末梢的骨架——微管或长丝上，囊泡膜上的突触蛋白I被PKB磷酸化后，囊泡从固定点脱落。通过一些突触蛋白的作用，突触囊泡到达突触前膜活动区。神经冲动传递到突触前膜通常只能使锚定在突触前膜的囊泡与突触前膜融合并释放到突触间隙，经胞裂外排，以量子形式释放。神经递质经弥散而作用于突触后膜上的受体，触发突触后一系列生化或膜电位变化，产生突触后效应，完成突触间的信息传递。

释放的神经递质需要迅速消除而终止其作用，以保证突触的传递效率；另一方面又需回收突触囊泡蛋白，通过神经末梢膜的内吞合成新的囊泡，形成囊泡的再循环，以利新一轮递质的合成、贮存和释放。突触间隙递质的消除主要是通过突触前膜及神经胶质细胞的摄取或酶解作用完成，突触前膜摄取是最常见的递质回收机制。

突触传递的过程主要包括神经递质的合成和贮存、突触前膜去极化和胞外钙内流触发递质的释放、递质与突触后受体结合引起突触后生物学效应、释放后的递质消除及囊泡的再循环。神经递质的释放受到突触前膜受体的反馈调控，改变进入末梢的钙离子量及其对钙离子的敏感性等均能调节递质的释放。

以往认为突触传递是单向的，信息只从突触前传递到突触后。目前已证实脑内存在交互突触，信息既可从突触前传递到突触后，也可从突触后传递到突触前。此外，腺苷、腺苷三磷酸（ATP ）、一氧化氮（NO）、花生四烯酸、血小板活化因子等均可作为逆行信使分子，应答突触前传递的信息而逆行弥散至突触前神经元调节突触前神经元活动和递质的合成与释放。