İnsan beyninde, çeşitli nörotransmiterler, hormonlar ve beyin fonksiyonu ve iletişiminde önemli rol oynayan diğer moleküller dahil olmak üzere binlerce farklı kimyasal bulunur. Kesin sayı kesin olarak bilinmemekle birlikte, tahminler beyinde birkaç yüz ile birkaç bin arasında farklı kimyasal bileşiğin bulunabileceğini göstermektedir. Bu kimyasallar, diğerlerinin yanı sıra düşünce, duygular, hafıza, hareket ve duyusal işlemleme gibi işlevlerin düzenlenmesine katkıda bulunur.