Acetylcholine (ACh) là một hợp chất hữu cơ có trong não và cơ thể của nhiều loại động vật, bao gồm cả con người, nó có chức năng là một chất dẫn truyền thần kinh—một hóa chất được các tế bào thần kinh giải phóng ra để gửi tín hiệu đến các tế bào khác.[1] Tên của nó có nguồn gốc từ cấu trúc hóa học của nó: nó là một este của axit axetic và choline. Các bộ phận trong cơ thể sử dụng hoặc bị ảnh hưởng bởi acetylcholine được gọi là cholinergic. Các chất cản trở hoạt động của acetylcholine được gọi là thuốc chống cholinergic.Acetylcholine là chất dẫn truyền thần kinh được sử dụng ở chỗ nối thần kinh cơ - nói cách khác, đó là hóa chất mà các nơ-ron vận động của hệ thần kinh phóng thích để kích hoạt các cơ. Tính chất này có nghĩa là các thuốc ảnh hưởng đến hệ thống cholinergic có thể có những tác động rất nguy hiểm, từ tình trạng tê liệt đến co giật. Acetylcholine cũng được sử dụng như một chất dẫn truyền thần kinh trong hệ thần kinh tự chủ, vừa là một chất dẫn truyền nội bộ cho hệ thần kinh giao cảm và như là sản phẩm cuối cùng được phóng thích bởi hệ thần kinh đối giao cảm.Trong não, acetylcholine có chức năng như một chất dẫn truyền thần kinh và như một chất ổn định neuromodulator. Bộ não chứa một số vùng cholinergic, mỗi bộ có chức năng riêng biệt. Chúng đóng một vai trò quan trọng trong kích thích hưng phấn, chú ý, trí nhớ và động lực.Một phần vì chức năng kích hoạt cơ của nó, mà còn bởi vì chức năng của nó trong hệ thống thần kinh tự động và não, một số lượng lớn thuốc quan trọng gây ra hiệu ứng của chúng bằng cách thay đổi việc truyền dẫn cholinergic. Nhiều nọc độc và chất độc do các thực vật, động vật và vi khuẩn sản xuất, cũng như các chất thần kinh hóa học như sarin, gây hại bằng cách làm bất hoạt hoặc kích hoạt cơ bắp thông qua ảnh hưởng của chúng lên mối nối dây thần kinh cơ. Các thuốc hoạt động trên các thụ thể muscarinic acetylcholine, chẳng hạn như atropine, có thể là độc hại với số lượng lớn, nhưng với liều nhỏ hơn, chúng thường được sử dụng để điều trị một số bệnh tim và các vấn đề về mắt. Scopolamine, tác động chủ yếu vào thụ thể muscarinic trong não, có thể gây mê sảng và mất trí nhớ. Tính gây nghiện của nicotin có nguồn gốc từ những ảnh hưởng của nó đối với các thụ thể acetylcholine nicotinic trong não.