Λειτουργώντας κανονικά ως χημικοί αγγελιοφόροι μεταξύ των νευρικών κυττάρων και του εγκεφάλου και του σώματος, οι νευροδιαβιβαστές μπορούν να ρυθμίσουν τη νευρολογική δραστηριότητα, τη διάθεση και τον ύπνο. Ορισμένα πυροδοτούν αντιδράσεις ενώ άλλα αναστέλλουν τα σήματα. διάφοροι αγγελιοφόροι που κινούνται στις συνάψεις των νευρώνων μπορούν να ρυθμίσουν άλλους νευροδιαβιβαστές ή να παράγουν αυτούς που χρειάζονται. Η ανεπάρκεια ή η υπερβολή οποιουδήποτε μπορεί να προκαλέσει σωματικά και ψυχολογικά προβλήματα. Η δοκιμή νευροδιαβιβαστών, που συχνά εκτελείται με τη χρήση δείγματος αίματος ή ούρων, τυπικά προσδιορίζει τα επίπεδα χημικών αγγελιαφόρων, ρυθμιστικών ενώσεων ή πρόδρομων ουσιών. Συχνά εκτελείται για άτομα με παθήσεις όπως αϋπνία, άγχος, κατάθλιψη, καθώς και διαταραχή ελλειμματικής προσοχής (ADD).
Οι νευροδιαβιβαστές, ή ενδογενείς χημικές ουσίες, αποστέλλονται συνήθως από τον εγκέφαλο στο υπόλοιπο σώμα μέσω της κυκλοφορίας του αίματος. Επομένως, μπορούν να βρεθούν σε μια εξέταση αίματος, αλλά συχνά φιλτράρονται από τα νεφρά, επομένως η εξέταση νευροδιαβιβαστών συχνά ανιχνεύει υπερβολές μέσω ενός δείγματος ούρων. Οι επιστήμονες σε ένα εργαστήριο μπορούν να αναλύσουν αυτά τα δείγματα για να βρουν ελλείψεις ή υπερφορτώσεις, καθώς και να αναζητήσουν ανισορροπίες σε θρεπτικά συστατικά και ορμόνες που μερικές φορές επηρεάζουν την παραγωγή.
Υπάρχουν δοκιμές που μπορούν να αναζητήσουν επίπεδα ανασταλτικών νευροδιαβιβαστών, οι οποίοι συχνά ρυθμίζουν άλλες χημικές ουσίες. Αυτά συνήθως ηρεμούν ένα άτομο και του επιτρέπουν να κοιμάται και να είναι λιγότερο επιθετικό. Παραδείγματα περιλαμβάνουν την αγματίνη, η οποία μπορεί να εξουδετερώσει την επίδραση του γλουταμικού. Αυτή είναι μια από τις κύριες διεγερτικές ενώσεις στον εγκέφαλο που συχνά ελέγχει τη λειτουργία του εγκεφάλου, τη μάθηση και τη μνήμη. Ωστόσο, η περίσσεια γλουταμικού μπορεί να σκοτώσει τα νευρικά κύτταρα και συχνά παρατηρούνται μη φυσιολογικά επίπεδα σε διάφορες νευρολογικές ασθένειες. Η δοκιμή νευροδιαβιβαστών για διεγερτικές χημικές ουσίες είναι συνήθως σημαντική όταν κάποιος βιώνει εγκεφαλικό τραύμα, υπογλυκαιμία ή συμπτώματα ασθενειών όπως η νόσος του Πάρκινσον ή η νόσος Αλτσχάιμερ.
Η ντοπαμίνη είναι μια χημική ουσία που ελέγχει συνήθως το κεντρικό νευρικό σύστημα καθώς και την καρδιαγγειακή και τη νεφρική λειτουργία. Συνήθως βοηθά στη ρύθμιση και άλλων ορμονών. Η δοκιμή νευροδιαβιβαστών είναι συχνά σημαντική για την ανίχνευση των επιπέδων αυτής της χημικής ουσίας, αλλά και για την επινεφρίνη ή την αδρεναλίνη, στην οποία μπορεί να μετατραπεί. Η ντοπαμίνη σχηματίζεται επίσης από τυροσίνη, ένα αμινοξύ, έτσι τα χαμηλά επίπεδα του νευροδιαβιβαστή μερικές φορές εντοπίζονται σε ανεπάρκεια της πρωτεΐνης.
Ο έλεγχος ουδετεροπομπών πραγματοποιείται επίσης για χημικές ουσίες όπως το γάμμα-αμινο βουτυρικό οξύ (GABA), μια από τις πιο διαδεδομένες ανασταλτικές χημικές ουσίες στον εγκέφαλο. Το γλουταμικό και η προκαταρκτική του μορφή γλουταμίνη ελέγχονται συχνά επίσης. Ζητήματα ύπνου και φλεγμονής απαιτούν συχνά τεστ για ισταμίνη, ενώ ο καταναγκασμός, το άγχος και η κατάθλιψη συχνά αντιμετωπίζονται μετά από έλεγχο των επιπέδων σεροτονίνης με νευροδιαβιβαστές.