遞質的代謝包括合成、儲存、釋放和滅活四個環節。
乙酰膽堿
乙酰膽堿（Ach）的合成主要是在膽堿能神經末梢內進行。由膽堿和乙酰輔酶A在膽堿乙酰化酶的催化下合成乙酰膽堿，然后轉移到囊泡儲存：當神經沖動到達神經末梢時，囊泡膜與突觸前膜相融合將乙酰膽堿釋放入突觸間隙，激動突觸后膜上相應受體，引起一系列生理效應。同時，乙酰膽堿由神經末梢部位的膽堿酯酶（ChE）水解為膽堿和乙酸而滅活。部分膽堿再一次被膽堿能神經末梢攝取，又參與合成新的乙酰膽堿。
去甲腎上腺素
去甲腎上腺素（NA）的合成主要在去甲腎上腺素能神經末梢內進行。由腎上腺素能神經末梢的胞漿攝取血中酪氨酸，在酪氨酸羥化酶和脫羧酶催化下轉變成多巴胺，再經多巴胺β-羥化酶催化合成去甲腎上腺素，儲存于囊泡中。當神經沖動到達神經末梢時，囊泡向突觸前膜靠近，以胞裂外排的方式釋放去甲腎上腺素到突觸間隙，激動突觸后膜上相應的受體產生一系列生理效應。
釋放后的去甲腎上腺素，大部分（75%～90%）被突觸前膜再攝入神經末梢內，轉入囊泡內儲存，僅有小部分被突觸間隙的兒茶酚氧位甲基轉移酶（COMT）和單胺氧化酶（MAO）滅活。