As Sinapses QUÍMICAS são caracterizadas por:

Quando um potencial de ação chega, há uma entrada de íons de cálcio através dos canais de cálcio dependente da tensão Os íons cálcio iniciam uma cascata de reações que acabam causando a fusão das membranas vesiculares com a membrana pré-sináptica e liberando seu conteúdo para a fenda sináptica. Os receptores do lado oposto da fenda se ligam aos neurotransmissores e forçam a abertura dos canais iônicos próximos da membrana pós-sináptica, fazendo com que os íons fluam para ou a partir do interior, alterando o potencial da membrana local.

Se uma sinapse é excitatória ou inibitória depende do tipo ou tipos de íons que são canalizados para os fluxos pós-sinápticos, que por sua vez é uma função do tipo de receptores e neurotransmissores envolvidos na sinapse.