藥理學家Henry Dale曾提出一個假設：一種神經元只能合成、分泌某一種神經遞質。該假說被稱為“Dale法則”。但后來發現某些神經元末梢可以釋放一種以上的神經遞質，有些含有多種肽類遞質，有些含有兩種以上的小分子遞質，還有些是肽類遞質與小分子遞質共存。當多種神經遞質共存于同一個神經末梢時，這些遞質稱為共存遞質。共存遞質通常都獨立包裝在各自的囊泡里（也有少數共存遞質包裝在同一個囊泡里），所以它們的釋放概率并不相同。低頻刺激下通常只有小分子遞質釋放；而在高頻刺激下大分子多肽類遞質也會被釋放。因此，對某一個突觸來說，突觸前神經元受到的刺激頻率不同，所釋放的遞質成分也不同，突觸后細胞啟動的化學信號通路自然也不一樣。 [2]
共存遞質釋放概率的差異主要是由神經遞質囊泡和突觸前膜上的Ca2+通道之間的相對距離不同造成的。突觸前膜上Ca2+通道密集的區域稱為活性區，是神經遞質釋放的主要部位。包裹著小分子遞質的突觸囊泡通常搭靠在活性區部位，因此與Ca2+通道較近；而多肽類遞質囊泡則遠離突觸前膜和Ca2+通道分布。低頻刺激下，進入突觸前膜的Ca2+濃度有限，只能使活性區附近的小分子囊泡釋放；高頻刺激時，Ca2+大量涌入突觸前膜，其濃度才足以讓位于更遠處的多肽類遞質囊泡和近處小分子遞質囊泡同時釋放。