Substance naturelle libérée lors de la transmission de l'influx nerveux d'un neurone à l'autre, ou qui assure la stimulation de récepteurs spécifiques (cholinergiques) situés dans les organes.

L'acétylcholine est impliquée dans la commande des muscles par les nerfs (un défaut de transmission peut être à l'origine d'une myasthénie). Elle assure en outre la stimulation du système nerveux parasympathique qui se traduit par les effets suivants : ralentissement cardiaque, accélération du transit intestinal, difficultés à respirer, myosis, stimulation de la vessie...