アセチルコリンは、生体内において神経伝達物質として機能する有機化合物である。主に神経筋接合部において、運動ニューロンから骨格筋への信号伝達を担う。また、中枢神経系や自律神経系にも関与する重要な物質である。
アセチルコリンは、神経終末内で以下のように合成される：
合成されたアセチルコリンは小胞に貯蔵され、活動電位の到達によってシナプス間隙に放出される。放出後はアセチルコリンエステラーゼによって急速に分解される。
アセチルコリンは以下の機能を持つ：
アセチルコリンの作用異常は様々な疾患と関係がある：