При возникновении в нервной клетке потенциала действия, например в случае передачи по нейронам периферической нервной системы сенсорной информации от осязательных рецепторов кожи, электрический импульс порождает цепь явлений, которые и приводят к передаче сообщения в головной мозг. Воспринимаемый рецепторами кожи стимул направляет серию потенциалов действия по оси сенсорного нервного волокна, пока колебания не достигнут синаптического зазора. На этих "релейных станциях" синаптические окончания нервных клеток разделены лишь микроскопическим зазором. Здесь электрический сигнал энергетически трансформируется — он приобретает форму выброса дозы нейротрансмиттеров в синаптический зазор. Каждый потенциал действия заставляет пресинаптический нерв выводить в синаптический зазор небольшие количества нейротрасмиттеров, которые индуцируют электрические изменения в клеточной мембране смежного нерва. Эти электрические сигналы преобразуются в цифровой импульсный код потенциалов действия, которые быстро передаются к следующему нервному окончанию и следующему синаптическому зазору. Конечные синапсы оказываются задействованными после того, как нейроны спинного мозга передают цифровое сенсорное сообщение в головной мозг.
Процесс выделения неиротрансмиттеров зависит от числа потенциалов действия, достигающих пресинаптической мембраны, а также от локальных мембранных факторов, оказывающих воздействие на ее электрический потенциал.
Нейрохимических веществ существует множество. По механизму воздействия все нейротрасмиттеры можно разделить на две основные группы. Первая известна под названием "возбуждающих неиротрансмиттеров": эти вещества увеличивают способность отдельного нейрона реагировать на электрическую стимуляцию. Другая группа — "подавляющие трансмиттеры" — наоборот, снижает эту способность. Оба варианта воздействия осуществляются путем уменьшения или увеличения электрического потенциала нейромембран, причем на каждую оказываются разные нейрохимические влияния и ее чувствительность определяется их соотношением. Поэтому электрические параметры нейромембраны постоянно меняются.
Среди недавно обнаруженных трансмиттеров наибольшей популярностью в традиционной медицине пользуются эндорфины — например для объяснения феномена акупунктурной анестезии. Это один из классов вырабатываемых головным мозгом химических веществ, изучаемых в настоящее время интенсивно развивающейся наукой — эндокринологией.