Los aminoácidos son, esencialmente, la molécula constitutiva de un péptido, un polipéptido y de una proteína, es decir, las grandes y complejas estructuras moleculares sobre las que descansa nuestra diferenciación plástica y funcional por excelencia. Como hemos visto anteriormente, las aminas biógenas, las monoaminas, presentan aminoácidos como precursores, por lo que no es de extrañar que también los aminoácidos puedan funcionar como neurotransmisores. Sin embargo, presentan una tremenda diferencia con los neurotransmisores clásicos que hemos visto anteriormente, y es que el papel como neurotransmisor de un aminoácido se reduce exclusivamente a su acción dentro del SNC, lo que pudiendo ser sorprendente es lógico por la abundante presencia de los mismos en un tejido como consecuencia del metabolismo intermediario.

En la actualidad, los aminoácidos reconocidos como neurotransmisores son cinco: el ácido g-aminobutírico (GABA), la glicina, la taurina y los aminoácidos ácidos, ácido glutámico, ácido aspártico e histamina. Los tres primeros, que son aminoácidos neutros, tienen un efecto inhibitorio mientras que los dos últimos son claramente excitatorios. El glutamato y el aspartato están presentes en altas concentraciones en el SNC y son liberados de forma dependiente del Ca2+ ante estimulación eléctrica. Los sistemas de captación de alta afinidad se localizan en los terminales nerviosos de muchas vías neuronales.