Lipide transmitters: de belangrijkste lipide neurotransmitters zijn cannabinoïden, die zowel door het lichaam (endocannabinoïden) als door planten (fytocannabinoïden) worden geproduceerd. Endocannabinoïden worden in het postsynaptische membraan gesynthetiseerd uit arachidonzuur en worden on demand aangemaakt, in plaats van opgeslagen in synaptische blaasjes. Zij diffunderen terug naar het presynaptische membraan, waar zij CB1-receptoren activeren en zo de afgifte van zowel GABA als glutamaat remmen (zie hieronder). Hierdoor functioneren zij als neuromodulatoren die zowel remmende als exciterende activiteit reguleren. Cannabinoïden spelen een rol in processen zoals eetlust, pijn, slaap, stemming, geheugen, angst en stress.

Kleine molecuul transmitters: de belangrijkste kleine-molecuul neurotransmitters in het centrale zenuwstelsel zijn: acetylcholine (ACh), dopamine (DA), noradrenaline (NE) en serotonine (SE). Deze stoffen worden in de axonterminal gesynthetiseerd uit voedingsstoffen en zijn direct beschikbaar voor afgifte. Na vrijgave in de synaptische spleet kunnen zij snel worden aangevuld door heropname en hergebruik.