神経伝達物質（しんけいでんたつぶっしつ）は、シナプスでシグナル伝達に介在する物質で、神経細胞などに多く存在する。
1960年代からの判断基準によれば、以下のような条件に該当する物質が神経伝達物質と呼ばれている。
シナプス前細胞で合成される。
シナプス後細胞に受容する機構（基本的に受容体）がある。
シナプス前細胞から開口放出後、シナプス後細胞に影響を与えるに十分な量がある。
非常に局所的に作用し、あたかも物質放出がシナプス後細胞内でおこったかのように作用する（内在性放出の模倣）。
放出後に生化学的に不活化するような機構が存在する。
ただし、亜鉛イオンのように、生体内で合成とは言いがたい方法で単離されるもの、一酸化窒素のように細胞膜を透過しシナプス間隙より広い範囲に拡散するものについても神経伝達物質とみなす見方もある。
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また、ホルモンも細胞間シグナル伝達に介在する物質であり、特定の分子が開口放出され受容体に結合して作用する点なども同じであるが、神経伝達物質による神経性調節は特定の細胞間で局所的に短時間で作用が及ぶもの、ホルモンによる液性調節は循環器系を通じて拡散し大局的に作用するものとして分類されている。
オピオイドなどは脳内麻薬と呼ばれたことがあり、エンドルフィンという語は「体内」「モルヒネ」の混成語である。現在これらの物質はヒトの体内で生産され恒常性の維持などに関与していることが分かり、誤解のないよう神経伝達物質と呼ばれている。むしろ現代風の命名法に従えば、麻薬は神経伝達攪乱物質などと呼ばれただろう。
神経伝達物質やホルモンの標的となる受容体に対し働きかけ、同様の作用を示す物質をアゴニストと呼ぶ。受容体と結合するが変化を引き起こさず、結果として神経伝達物質やホルモンの働きを阻害する物質をアンタゴニストと呼ぶ。