由傳出神經末梢所釋放的神經遞質，稱外周神經遞質，主要有乙酰膽堿（ACh），去甲腎上腺素（NA）和肽類遞質三類。
乙酰膽堿
目前已知，交感和副交感神經的節前纖維，副交感神經節后纖維，部分交感神經節后纖維（支配汗腺的交感神經和骨骼肌的交感舒血管纖維）和軀體運動神經等5種纖維的末梢都釋放ACh。凡釋放ACh作為遞質的神經纖維，稱膽堿能纖維。
去甲腎上腺素
大部分交感神經節后纖維的末梢（除上述交感膽堿能纖維外）均釋放NA。凡釋放NA作為遞質的神經纖維稱腎上腺素能纖維。
肽類
支配消化道的外周神經纖維，除膽堿能纖維和腎上腺素能纖維外，近年來還發現有第三類纖維，其作用主要是抑制胃腸運動。這類神經元的胞體位于壁內神經叢中，其纖維能釋放肽類化合物，包括血管活性腸肽、促胃液素和生長抑素等，這類神經纖維稱肽能神經纖維。也有學者認為，這類神經纖維末梢釋放的是三磷酸腺苷（ATP），屬嘌呤類物質，故也有稱其為嘌呤能神經纖維。