De neurotransmitter tussen spiercellen en het zenuwstelsel is acetylcholine (ACh) . Het speelt een cruciale rol bij het overbrengen van signalen van motorneuronen naar skeletspieren, waardoor willekeurige bewegingen mogelijk worden. ACh wordt vrijgegeven vanuit de axonuiteinden van het motorneuron in de synaptische spleet, de ruimte tussen het neuron en de spiervezel. Het bindt zich aan specifieke receptoren op het spiercelmembraan en veroorzaakt een elektrische impuls die spiercontractie veroorzaakt. Acetylcholine is ook betrokken bij de overdracht van signalen binnen het zenuwstelsel, vooral bij synapsen tussen neuronen in het centrale zenuwstelsel.