当神经冲动到达末梢时，神经元产生去极化，细胞外的Ca2+经电压依赖性通道内流，胞质内Ca2+浓度升高，可增加靠近细胞膜的胞质流动性，使靠近突触前膜的一些囊泡的囊泡膜趋近突触前膜，并与之融合、破裂，囊泡内的递质NA、Ach、ATP、肽类等与结合蛋白脱离，通过裂孔排至突触间隙。同时，胞浆内一部分新合成的游离型神经递质也随之释放。这种排出方式称胞裂外排。