Οι διεγερτικοί νευροδιαβιβαστές είναι νευροδιαβιβαστές που αυξάνουν την πιθανότητα ένα νευρικό κύτταρο να παράγει ένα δυναμικό δράσης, μια ηλεκτροχημική ώθηση που τα νευρικά κύτταρα χρησιμοποιούν για τη μετάδοση σημάτων. Διακρίνονται από τους ανασταλτικούς νευροδιαβιβαστές, οι οποίοι καθιστούν το δυναμικό δράσης στο κύτταρο λιγότερο πιθανό. Ο πιο κοινός διεγερτικός νευροδιαβιβαστής σε όλα τα σπονδυλωτά, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων, ονομάζεται γλουταμινικό.
Η διάκριση μεταξύ διεγερτικών και ανασταλτικών νευροδιαβιβαστών είναι ένα φάσμα, όχι μια απόλυτη διαίρεση. Τα αποτελέσματα ενός νευροδιαβιβαστή εξαρτώνται από τον τύπο του υποδοχέα με τον οποίο έχει συνδεθεί, πράγμα που σημαίνει ότι ο ίδιος νευροδιαβιβαστής μπορεί να είναι διεγερτικός ή ανασταλτικός ανάλογα με τις περιστάσεις. Έτσι, οι νευροδιαβιβαστές που είναι κυρίως διεγερτικοί και ταξινομούνται ως τέτοιοι μπορεί στην πραγματικότητα να είναι ανασταλτικοί σε ορισμένες περιπτώσεις. Υπάρχουν επίσης νευροδιαβιβαστές, όπως η ακετυλοχολίνη, που δεν είναι κυρίως διεγερτικοί ή ανασταλτικοί και έτσι δεν εντάσσονται σε καμία από τις δύο κατηγορίες.
Οι νευροδιαβιβαστές είναι μόρια που τα νευρικά κύτταρα ή νευρώνες χρησιμοποιούν για να επικοινωνούν. Όταν διεγείρεται ηλεκτρικά, ο εκπέμποντας, ή προσυναπτικός, νευρώνας απελευθερώνει νευροδιαβιβαστές στο κενό, που ονομάζεται σύναψη, μεταξύ του ίδιου και ενός παρακείμενου νευρώνα. Αυτοί οι νευροδιαβιβαστές συνδέονται με υποδοχείς στην εξωτερική μεμβράνη του υποδοχέα ή μετασυναπτικού νευρώνα. Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι υποδοχέων, που συνδέονται με διαφορετικούς τύπους νευροδιαβιβαστών σύμφωνα με τις δικές τους χημικές ιδιότητες. Όταν ένας νευροδιαβιβαστής συνδέεται με έναν υποδοχέα, ενεργοποιεί δομές στη μεμβράνη του μετασυναπτικού κυττάρου που ονομάζονται κανάλια ιόντων και επιτρέπουν σε συγκεκριμένους τύπους ηλεκτρικά φορτισμένων ατόμων ή ιόντων να περάσουν από τη μεμβράνη.
Όταν ο νευρώνας δεν εκπέμπει, αυτά τα κανάλια ρυθμίζουν την κίνηση των ιόντων έτσι ώστε το εσωτερικό του κυττάρου να είναι θετικά φορτισμένο και το εξωτερικό αρνητικά, μια προεπιλεγμένη κατάσταση που ονομάζεται δυνατότητα ανάπαυσης. Οι διεγερτικοί νευροδιαβιβαστές ενεργοποιούν κανάλια που επιτρέπουν τη διέλευση των θετικά φορτισμένων ιόντων, συνήθως ιόντων νατρίου, στο άτομο. Εάν αρκετοί διεγερτικοί νευροδιαβιβαστές συνδέονται με τους υποδοχείς, η προκύπτουσα εισροή θετικών ιόντων δημιουργεί μια τάση στην κυτταρική μεμβράνη, η οποία ενεργοποιεί περισσότερα κανάλια νατρίου και ούτω καθεξής μέχρι να ανοίξουν όλα τα κανάλια νατρίου. Αυτό στέλνει μια ηλεκτρική ώθηση μέσω του νευρικού κυττάρου που ταξιδεύει κάτω από μια κυτταρική δομή που ονομάζεται άξονας μέχρι να φτάσει στην επόμενη σύναψη, όπου η διαδικασία επαναλαμβάνεται καθώς η ώθηση προκαλεί την απελευθέρωση διεγερτικών νευροδιαβιβαστών για τον επόμενο νευρώνα.
Ο πιο κοινός διεγερτικός νευροδιαβιβαστής, το γλουταμινικό, είναι σημαντικό για τη μάθηση και τη μνήμη. Είναι επίσης σημαντικό για τη μακροπρόθεσμη ενίσχυση, μια διαδικασία που ενισχύει τις μεταδόσεις σήματος μεταξύ συγκεκριμένων νευρώνων και είναι ένα σημαντικό μέρος του τρόπου προσαρμογής του νευρικού συστήματος με την πάροδο του χρόνου. Υπερβολικές συσσωρεύσεις γλουταμικού στις συνάψεις, μια κατάσταση που ονομάζεται διεγερτοτοξικότητα, μπορεί να βλάψει ή να σκοτώσει νευρώνες και μπορεί να συνδεθεί με ασθένειες του νευρικού συστήματος όπως η νόσος του Πάρκινσον, η νόσος του Αλτσχάιμερ και η σκλήρυνση κατά πλάκας. Τα υπερβολικά επίπεδα γλουταμικού μπορεί επίσης να είναι αιτία επιληπτικών κρίσεων.