Es un químico expulsado por los nervios parasimpáticos, como resultado de un estímulo directo que se le da al sistema nervioso. Fue descubierta en el año 1914, por el Doctor Henry Hallett Dale e identificado como neurotransmisor por Otto Loewis, recibiendo en conjunto el premio Nobel de medicina y fisiología del año 1936.
Es una sustancia que se presenta sólo en los mamíferos y, por ser un neurotransmisor, se libera en la sinapsis, causando cambios en el metabolismo y modifica el comportamiento celular. Se dispersa en el Sistema Nervioso Central, los circuitos extrapiramidales y de la memoria, al igual que en el Sistema Nervioso Periférico y Autónomo, en este último más específicamente en las terminaciones parasimpáticas, los ganglios autónomos y algunas células de las glándulas sudoríparas.
Cuando ésta se encuentra dentro del organismo, causa movimientos y contracciones involuntarias en los músculos, que no son similares las acciones y contracciones que el músculo presentaría en condiciones normales; causa impulsos excitatorios en el cerebro, al igual que estimula las glándulas y es una de las conductoras de las erecciones en los órganos sexuales. La acetilcolinesterasa es el compuesto químico que se activa para eliminar a la acetilcolina del organismo, después de realizada su función. La transforma en colina y acetato, sus compuestos principales, aunque al momento de su formación se agregan otros. Existen dos tipos de éste líquido y se clasifican según el lugar en donde se sintetizan, el primero se denomina como AAChE, y se forma en la hendidura sináptica, la sérica, conocida como BAChE, se genera en el hígado, e impide que la acetilcolina sea introducida en el cuerpo por vía intravenosa, ya que la disuelve rápidamente.
Si la acetilcolina no es eliminada completamente, puede mantener a los músculos y glándulas en constante estímulo, lo que puede causar estragos en algunos órganos, como en los pulmones, aumentando la secreción en niveles drásticos, al igual que en el sistema cardiovascular, incrementando el ritmo cardíaco, además de hacer que la producción de saliva se salga de control.