Ці молекули нейромедіаторів мають подолати проміжок зовнішньоклітинного простору, що заключений між пре- та постсинаптичною мембранами і називається «синаптична щілина». Ця щілина, однак, не є просто проміжком, заповненим міжклітинною рідиною. В ній розташована велика кількість різноманітних протеїнових структур, що контролюють процеси дифузії та зв'язування медіаторів, а також деградації нейромедіаторів після закінчення їхньої дії.