当神经纤维传来的动作电位到达神经末梢时,造成接头前膜的去极化和膜上电压门控钙离子通道的开放,钙离子借助于膜两侧的电化学驱动力流入神经末梢内,使末梢内钙离子浓度升高。钙离子可启动突触小泡的出胞机制,使其与接头前膜融合,并将小泡内的乙酰胆碱排放到接头间隙内。乙酰胆碱在接头间隙内扩散至终板膜,与乙酰胆碱受体阳离子通道结合并使它激活,通道开放,导致钠离子和钾离子的跨膜流动。