Asetilkolin ilk tanımlanabilen nörotransmitterdir. Asetilkolin özellikle merkezi sinir sisteminde bulunan bir kimyasaldır. İnsan yaşadığı her saniyede; en küçük bir hareketi yapmak için devamlı olarak enzimlere ihtiyaç duyar. Yalnızca ileriye doğru bir adım atmak için bile moleküler seviyede birçok tepkime gerçekleşir. İşte bu tepkimeyi saniyelerden çok daha kısa olan anlarda yapabilmek için insan enzimlere ihtiyaç duyar. Asetilkolin enzimi de bu enzimler arasında en önemlilerinden birisidir. CH3COOCH2CH2N+(CH3)3 formülüne sahip olan asetilkolin, İngiliz bilim adamı olan Henry Hallet Hale tarafından 1914 yılında fark edilmiştir. 1921 yılında da bu enzimin bir nörotransmitter olduğu Otto Lewi tarafından doğrulanmıştır. Asetilkolinin keşfi Alzheimer ve de Parkinson hastalarının iyileştirilmesi için adeta bir umut olmuştur.

İnsan vücudunda vücudun her yerini çepeçevre saran sinirler vardır. Bu insan vücudunu bir ağ gibi saran sinirler, beyin ve de organlar arasında bir çeşit köprü görevindedir. Yani beyin organlara yaptırmak istediği emirlerini bu sinirler aracılığıyla iletir. Beyinden gelen emirler elektrik akımı gibi bu sinirler boyunca iletilir. Normalde beynin verdiği bir emir sinapsa yani iki sinir hücresi arasında oluşan boşluğa gelince, bu elektrik akımı şeklinde ilerleyen beyinin verdiği adım atma gibi herhangi bir emir, diğer sinir hücresine iletilememesi ve de insanın asla hareket edememesi gerekir. Yani sinaps yüzünden iletim durmalı ve vücut organları beyin koordinasyonu durmalıdır. İste bu durumda emiri diğer sinir hücresini iletmek için bu sinir hücreleri sinapsa vardığında bazı kimyasallar salgılar. Bu salgılanan kimyasalın ismi asetilkolindir. Eğer bu sinir hücreleri aseltikolin kimyasalını salgılamaz ise beyin ile bütün organlar arasındaki iletişim kopar. İnsan bir parmağını bile oynatamaz.

Sinir sistemi vücut ile iletişim için noktalardan oluşan bir sistem oluştururlar. Beyinin verdiği emir ne kadar önemli ise o kadar fazla noktadan geçer. Bu noktaların her biri diğer hücreye bilgiyi ulaştırmak için kendi kendine salgıladığı asetilkolin molekülünü harekete geçirir. Beyinin verdiği bu mesajlar çoğu zaman aynı noktalardan geçerek verilir. Her sinir hücresi kendi salgıladığı asetilkolin sıvısını kullandığı için sinir hücresi mesajı diğer hücreye ilettikten sonra yeni bir mesaj gelmesi için bu asetilkolin kimyasalını temizlemesi gerekir. Bunun içinde asetilkolin estarez adlı özel bir enzim kullanılır. Bir nevi bu enzim asetilkolin kimyasalını süpürür ve yeni mesajın iletilmesi için yer acar. Bu gelişme saniyenin 40 milisaniye içinde gerçekleşir.

Asetilkolin uyku, hafıza, ezberleme, rüya görmek ve de öğrenmek için çok gerekli bir kimyasaldır. Daha iyi bir uyku çekmek ya da rahat bir şekilde öğrenmek ya da ezberlemek için bu kimyasalı içeren ürünler tüketilebilir. Ancak insan vücudunun bu kimyasalı çok salgılaması gibi durumlarda şiddetli titremeler, kabuslar görme ya da daha kötüsü Parkinson hastalığı gibi bazı hastalıklara neden olma ihtimali vardır. Az salgılaması gibi durumlarda ise insanı felç bırakıp, gözünü dahi kırpamayacak duruma getirebilir.