Aksonmembranet kalles presynaptisk membran og det er denne cellen som frigir nevrotransmitter i kjemiske synapser (presynaptisk celle). I cytoplasma i den presynaptiske cellen er dte synaptiske vesikler som inneholder neurotransmittorer. Når aksjonspotensialet i den terminale enden av aksonet blir den presynaptiske membranen depolarisert og kalsium fraktes gjennom spenningsregulerte kanaler.