。神经递质被通过胞吐作用释放到突触间隙后，扩散到突触后膜，并与其上的特异性神经递质受体结合，产生突触后细胞的局部电位、基因表达或其它结果。
化学突触的信号转导.化学突触内的通信依赖于神经递质释放和接受。突触前膜在突触前细胞发生动作电位时释放神经递质。动作电位产生在神经元的轴丘，以有限的速度传导到突触前膜，导致突触前膜上的电压门控钙离子通道的打开，形成钙的内向电流。进入突触前膜内钙离子通过一系列化学反应导致突触小泡与突触前膜的融合，以及神经递质的释放。一种称为SNARE的蛋白是这一融