Los neuromoduladores son sustancias secretadas de manera natural que actúa de manera similar a un neurotransmisor, con la diferencia de que no queda restringido al espacio sináptico sino que se difunde por el fluido extracelular. Un neuromodulador es un producto liberado en una sinapsis que influye directamente en las consecuencias postsinápticas de la neurotransmisión, por ejemplo, el ATP, la adenosina, el GTP, la feniletilamina, etc.

Un neuromediador es una proteína de membrana que, específicamente, es un ligando que media la acción de una sustancia sobre un determinado receptor. Por ejemplo, el ligando endógeno para las benzodiacepinas o los barbitúricos en el receptor GABA. Y la familia de proteínas G. No es exactamente lo mismo que un neuromodulador ya que el segundo mensajero es habitualmente el AMPc.