Een neurotransmitter is een molecuul dat wordt gebruikt voor de signaaloverdracht tussen zenuwcellen of neuronen. De plek waar deze signaaloverdracht plaatsvindt heet een synaps.

Binnen de zendende cel zijn neurotransmitters opgeslagen in vesicles. Ze worden zodra er een zenuwsignaal komt heel snel uit de cel vrijgemaakt door middel van exocytose, en diffunderen dan over de synaps om aan de receptoren te binden die aan de buitenkant van de ontvangende cel te vinden zijn. In de synaps bevinden zich enzymen die de neurotransmitter afbreken zodat het signaal niet lang voort duurt. Insectenbestrijdingsmiddelen en zenuwgassen kunnen werken door deze enzymen buiten werking te stellen en daardoor continue en ongecontroleerde signalen te veroorzaken.

Er zijn neurotransmitters die de zenuwcel die zij bereiken stimuleren, en er zijn anderen die de bereikte cel kunnen remmen.

Veel neurotranmitters zijn afgeleid van aminozuren. Sommige belangrijke neurotransmitters zijn: