Asetilkolin, merkezi ve periferal sinir sisteminde bulunan önemli bir nörotransmitterdir. Farmakolojide en çok adı geçen kimyasallardan biridir. Bu nörotransmitterin dengesi, varlığı, yokluğu, azlığı ve çokluğu oldukça önemlidir. Kolinerjik sistemi büyük ölçüde etkiler ve yanlış kullanımı felce yol açabilir. Asetilkolin, kas hücreleri ile sinir sistemindeki nöronlar arasındaki bağlantıyı sağlar. Kas hücrelerinden nöronlara, nöronlardan kas hücrelerine iletim yapar. Genellikle uyarıcı bir etkiye sahiptir, ancak iskelet kasına sahip olan kalpte vagus sinirleri ile inhibe edici etki gösterir. Beşeri ve veteriner hekimlikte birçok hastalığın tedavisinde önemli bir role sahiptir.

Asetilkolin, nöronlar ile kas hücreleri arasındaki sinaps aralığında yer alır. Kolinerjik sinir uçlarından salgılanır ve sistematik bir mekanizmayla görev yapar. Sodyum kanallarının sistematik çalışması ve kalsiyum elementinin varlığı önemli rol oynar.

Asetilkolinin az salgılanması, organların fonksiyonlarında aksama, organ ve kaslarda kasılamama, yürüyememe ve daha kötüsü felç görülür. Bu durumda refleksler bile yerine getirilemeyebilir. Asetilkolinin fazla salgılanması ya da birikmesi, geri yıkımlanamaması durumunda kâbus görme, şiddetli titreme, kasılma sorunları, günlük yaşamda aksaklıklar ve Parkinson hastalığı gibi bazı hastalıklara yol açabilir.