Neurotransmitterit, jotka ovat terveen hermoston perusta, ovat tärkein molekyyli lähes kaikissa elävissä olennoissa, ihmisistä eläimiin, linnuista sammakkoeläimiin. Aivot tuottavat välittäjäaineita, jotka auttavat hallitsemaan lähes kaikkia kehon järjestelmiä, käyttämällä näitä pieniä molekyylejä tiedon ja ohjeiden siirtämiseksi neuronista toiseen. Hermoston tehokas hallinta tarkoittaa, että aivot tarvitsevat tarpeeksi välittäjäaineita signaalien lähettämiseen, ja nämä signaalit on lähetettävä tarkasti. Välittäjäaineiden vapautumiseen vaikuttavia tekijöitä on lukuisia, mutta yleisimpiä ovat genetiikka, ruokailutottumukset, altistuminen kemiallisille aineille ja ihmisten tapauksessa stressi.
Aivosolut, joita kutsutaan neuroneiksi, kuljettavat tietoa ja ohjeita hermoston kautta erilaisiin soluihin ja kehon järjestelmiin sähköisten impulssien kautta. Tällaiset impulssit tunnetaan toimintapotentiaalina. Kun sähköinen impulssi tai toimintapotentiaali kulkee neuronin loppuun, se aiheuttaa välittäjäaineiden vapautumista. Nämä välittäjäaineet kuljettavat tarvittavat tiedot seuraavaan neuroniin synapsina tunnetun neuronien välisen aukon kautta. Jos kehossa ei ole riittävästi tiettyä välittäjäaineen tyyppiä, sähköinen impulssi pysähtyy eikä informaatio voi kulkea synapsin läpi ja siirtyä seuraavaan neuroniin.
Välittäjäaineiden vapautumiseen liittyy herkkä aivojen tasapaino. Aminohappoja tarvitaan, jotta aivot voivat tuottaa sopivia kemikaaleja, jotka muodostavat välittäjäaineita. Kaikki sairaudet, erityisesti geneettiset poikkeavuudet, jotka vaikuttavat aminohappojen saamiseen ja käsittelyyn, voivat mahdollisesti vaikuttaa välittäjäaineiden tuotantoon ja siten vaikuttaa niiden vapautumiseen. Tutkijat eivät täysin ymmärrä kaikkia geneettisiä tekijöitä, jotka voivat mahdollisesti aiheuttaa välittäjäaineiden vapautumisen epäonnistumisen. Tutkimukset osoittavat kuitenkin, että sairaudet, kuten tarkkaavaisuushäiriö, autismi ja muut geneettisesti liittyvät häiriöt, esiintyvät yleisesti epätasapainossa tiettyjen neuronien vapauttamien välittäjäaineiden tasossa.
Ruokavalio on toinen tärkeä tekijä välittäjäaineiden vapautumisessa. Esimerkiksi proteiinin puute ruokavaliossa johtaa aminohappojen puuttumiseen, joita tarvitaan välittäjäaineiden tuottamiseen myöhempää vapautumista varten. Myös omega-3- ja muiden rasvahappojen vähäinen ruokavalio vaikuttaa neurotransmissioon. Rasvahapot ovat neuroneja ympäröivien kalvojen ensisijainen rakennuspalikka. Heikot tai liian paksut kalvot vaikuttavat siihen, kykenevätkö neuronit vapauttamaan välittäjäaineita, jotka voivat kulkea soluseinien läpi ja kulkea synapsien läpi.
Synteettiset kemikaalit vaikuttavat myös välittäjäaineiden vapautumiseen joko tahallisesti tai tahattomasti. Lääkärit käyttävät lääkkeitä, joiden tiedetään vaikuttavan välittäjäaineiden vapautumiseen hoidettaessa sairauksia, kuten masennusta, ahdistusta ja mielialahäiriöitä. Monet näistä tiloista johtuvat liiallisesta fyysisestä tai emotionaalisesta stressistä, mikä johtaa epänormaaliin välittäjäaineiden vapautumiseen, joka vaatii lääkärin väliintuloa. Altistumisella muille syntetisoiduille kemikaaleille, jotka tunnetaan nimellä neurotoksiinit, on samanlainen vaikutus neurotransmissioon, vaikka yleensä negatiivisilla tuloksilla. Teollisuusympäristöt ja kemialliset aseet ovat yleisin vaarallisten neurotoksiinien lähde, jolla on haitallisia vaikutuksia välittäjäaineiden vapautumiseen.