Jännittävät välittäjäaineet ovat välittäjäaineita, jotka lisäävät todennäköisyyttä, että hermosolu tuottaa toimintapotentiaalin, sähkökemiallisen impulssin, jota hermosolut käyttävät signaalien lähettämiseen. Ne erotetaan inhiboivista välittäjäaineista, jotka tekevät toimintapotentiaalista solussa vähemmän todennäköistä. Kaikkien selkärankaisten, myös ihmisten, yleisin kiihottava välittäjäaine on nimeltään glutamaatti.
Erotus kiihottavien ja estävien välittäjäaineiden välillä on spektri, ei ehdoton jako. Välittäjäaineen vaikutukset riippuvat reseptorin tyypistä, johon se on sitoutunut, mikä tarkoittaa, että sama välittäjäaine voi olla jännittävä tai estävä olosuhteista riippuen. Siten neurotransmitterit, jotka ovat pääasiassa kiihottavia ja sellaisiksi luokiteltuja, voivat joissakin olosuhteissa todella estää. On myös välittäjäaineita, kuten asetyylikoliinia, jotka eivät ole pääasiassa kiihottavia tai estäviä eivätkä siten sovi kumpaankaan luokkaan.
Neurotransmitterit ovat molekyylejä, joita hermosolut tai neuronit käyttävät kommunikoidakseen. Kun sähköisesti stimuloitu, lähettävä tai esisynatptinen neuroni vapauttaa välittäjäaineita aukkoon, jota kutsutaan synapsiksi, itsensä ja viereisen neuronin välille. Nämä välittäjäaineet sitoutuvat vastaanottavan tai postsynaptisen neuronin ulkokalvon reseptoreihin. On olemassa monia erilaisia reseptorityyppejä, jotka sitoutuvat erityyppisiin välittäjäaineisiin omien kemiallisten ominaisuuksiensa mukaan. Kun välittäjäaine sitoutuu reseptoriin, se aktivoi postsynaptisen solun kalvon rakenteita, joita kutsutaan ionikanaviksi, jotka sallivat tietyntyyppisten sähköisesti varautuneiden atomien tai ionien kulkea kalvon läpi.
Kun neuroni ei lähetä, nämä kanavat säätelevät ionien liikettä siten, että solun sisäosa on positiivisesti varautunut ja ulkopuoli negatiivisesti varautunut, oletustila nimeltään lepopotentiaali. Jännittävät välittäjäaineet aktivoivat kanavia, jotka mahdollistavat positiivisesti varautuneiden ionien, yleensä natriumionien, kulkeutumisen atomiin. Jos riittävästi kiihottavia välittäjäaineita sitoutuu reseptoreihin, tuloksena oleva positiivisten ionien virtaus luo jännitteen solukalvon poikki, mikä aktivoi lisää natriumkanavia ja niin edelleen, kunnes kaikki natriumkanavat ovat auki. Tämä lähettää sähköisen impulssin hermosolun kautta, joka kulkee aksoniksi kutsuttua solurakennetta alaspäin, kunnes se saavuttaa seuraavan synapsin, jossa prosessi toistuu, kun impulssi laukaisee hermostavien välittäjäaineiden vapautumisen seuraavalle neuronille.
Yleisin herättävä välittäjäaine, glutamaatti, on tärkeä oppimiselle ja muistille. On myös tärkeää pitkän aikavälin tehostaminen, prosessi, joka vahvistaa signaalien siirtoa tiettyjen neuronien välillä ja on tärkeä osa hermoston sopeutumista ajan mittaan. Liiallinen glutamaatin kertyminen synapsiin, sairaus, jota kutsutaan eksitotoksisuudeksi, voi vahingoittaa tai tappaa neuroneja, ja se voi liittyä hermostosairauksiin, kuten Parkinsonin tautiin, Alzheimerin tautiin ja multippeliskleroosiin. Liiallinen glutamaattipitoisuus voi myös aiheuttaa epileptisiä kohtauksia.