Neurotransmiter disimpan dalam sinaps dalam bentuk vesikel sinaps, vesikal-vesikel ini berkelompok di bawah membran sel dalam terminal akson yang terletak di sebelah prasinaps. Neurotransmiter dibebaskan dan tersebar ke seluruh dalaman rekah sinaps lalu ia terikat dengan reseptor yang khusus di permukaan membran postsinaps.[3]

Kebanyakan neurotransmiter diperhatikan bersaiz sekecil suatu molekul asid amino tunggal, namun ada juga neurotransmiter yang barangkalinya mempunyai saiz sebesar molekul protein yang lebih besar atau berbentuk peptida. Neurotransmiter yang dibebaskan hanya boleh didapati dalam rekah sinaps dalam masa yang singkat sebelum diuraikan oleh enzim, diangkut semula ke dalam neuron presinaps melalui proses penyerapan kembali, ataupun terikat kepada reseptor postsinaps. Walau bagaimanapun, pendedahan jangka pendek reseptor untuk sebuah penghantar neuro biasanya mencukupi untuk menyebabkan tindak balas postsinaps seperti penghantaran impuls.

Sebagai tindak balas kepada potensi tindakan ambang atau potensi elektrik bergred, sebuah penghantar neuron dibebaskan di terminal presinaps. Pembebasan dalam ukuran dasar yang rendah juga boleh berlaku tanpa sebarang stimulasi elektrik. Penghantar neuron yang dikeluarkan mungkin boleh bergerak merentasi sinaps untuk dikesan dan diikat dengan reseptor dalam neuron postsinaps. Pengikatan neurotransmiter boleh mempengaruhi neuron postsinaps sama ada melalui satu sinaps rencatan atau sinaps ujaan. Neuron ini mungkin akan berhubung dengan banyak lagi neuron - sekiranya jumlah jumlah ujaan pada neuron lebih tinggi berbanding jumlah rencatan, maka neuron itu berkemungkinan dapat dirangsang. Ia akhirnya akan mewujudkan keupayaan tindakan yang baru di akson hilok supaya dapat neurotransmiter dapat dihantar lalu maklumat dapat disampaikan kepada neuron lain yang berdekatan. [4]