Bir nörotransmiterdeki moleküllerin sayısı, spesifik nörotransmitere bağlı olarak değişebilir, ancak tipik olarak, belirli bir sinaps içinde, nörotransmitterlerin salındığı nöronlar arasındaki bağlantı noktaları olan milyarlarca ila trilyonlarca nörotransmitter molekülü vardır. Nörotransmitterleri içeren nöronlardaki küçük bölmeler olan sinaptik veziküller, binlerce ila onbinlerce nörotransmiter molekülünü depolayabilir. Bir nöron aktive edildiğinde ve nörotransmiter moleküllerini serbest bıraktığında, bu moleküller sinaptik boşluk boyunca yayılır ve postsinaptik nörondaki reseptörlere bağlanarak postsinaptik nöronda bir aksiyon potansiyelinin oluşmasına yol açabilecek bir dizi olayı tetikler.