L'acétylcholine, présent dans le système nerveux central et le système nerveux périphérique est le neurotransmetteur le plus répandu dans le corps humain.

L'acétylcholine, dont la formule chimique est ACh, est le premier  neurotransmetteur à avoir été découvert. On le doit  à Henry Hallett Dale en 1914, ce qui a été corroboré plus tard par les recherches d'Otto Loewi, ce qui a valu aux deux hommes le Prix Nobel de médecine en 1936.

L'acétylcholine est un neuromodulateur, agissant  sur nombre de neurones au sein des systèmes nerveux central et périphérique.

Ainsi l'acétylcholine aux côtés d'autres neurotransmetteurs agit dans le système nerveux central et influence l'éveil et l'attention. Au sein du système nerveux périphérique, l'acétylcholine influe de manière importante sur l'activation des muscles.