突触前末梢的去极化是诱发递质释放的关键因素。动作电位出现时，Na+内流造成突触前膜去极化，突触前膜电压门控性Ca2+通道开放；一定量的细胞外Ca2+进入突触前膜，其内流的数量与当时的去极化大小程度成比例；进入前膜内的Ca2+不仅是一种电荷携带者，本身具有信息传递的作用；Ca2+触发囊泡向前膜靠近，融合以至出现胞裂外排，将所含递质释放入突触间隙。递质扩散越过突触间隙直接作用于它的受体引起突触后电位反应或通过第二信使起作用。