Ekscitatorni neurotransmiteri su neurotransmiteri koji povećavaju vjerojatnost da će živčana stanica proizvesti akcijski potencijal, elektrokemijski impuls koji živčane stanice koriste za prijenos signala. Razlikuju se od inhibicijskih neurotransmitera, koji čine akcijski potencijal u stanici manje vjerojatnim. Najčešći ekscitatorni neurotransmiter kod svih kralježnjaka, uključujući i ljudska bića, zove se glutamat.
Razlika između ekscitatornih i inhibitornih neurotransmitera je spektar, a ne apsolutna podjela. Učinci neurotransmitera ovise o vrsti receptora s kojim se veže, što znači da isti neurotransmiter može biti ekscitatorni ili inhibitorni ovisno o okolnostima. Dakle, neurotransmiteri koji su primarno ekscitatorni i klasificirani kao takvi mogu zapravo biti inhibicijski u nekim okolnostima. Postoje i neurotransmiteri, kao što je acetilkolin, koji nisu pretežno ekscitatorni ili inhibitorni i stoga se ne uklapaju ni u jednu kategoriju.
Neurotransmiteri su molekule koje živčane stanice ili neuroni koriste za komunikaciju. Kada je električno stimuliran, prijenosni, ili prensinaptički, neuron oslobađa neurotransmitere u prazninu, nazvanu sinapsa, između sebe i susjednog neurona. Ovi neurotransmiteri se vežu za receptore na vanjskoj membrani primajućeg ili postsinaptičkog neurona. Postoji mnogo različitih tipova receptora koji se vežu s različitim vrstama neurotransmitera prema vlastitim kemijskim svojstvima. Kada se neurotransmiter veže s receptorom, on aktivira strukture u membrani postsinaptičke stanice koje se nazivaju ionski kanali koji omogućuju specifičnim vrstama električno nabijenih atoma, ili iona, da prođu kroz membranu.
Kada neuron ne odašilje, ovi kanali reguliraju kretanje iona tako da je unutrašnjost stanice pozitivno nabijena, a vanjska strana negativno, što je zadano stanje koje se naziva potencijal mirovanja. Ekscitatorni neurotransmiteri aktiviraju kanale koji omogućuju prolaz pozitivno nabijenih iona, obično iona natrija, u atom. Ako se dovoljno ekscitatornih neurotransmitera veže s receptorima, rezultirajući priljev pozitivnih iona stvara napon preko stanične membrane, što aktivira više natrijevih kanala i tako sve dok se svi natrijevi kanali ne otvore. To šalje električni impuls kroz živčanu stanicu koja putuje niz staničnu strukturu zvanu akson dok ne dođe do sljedeće sinapse, gdje se proces ponavlja dok impuls pokreće oslobađanje ekscitatornih neurotransmitera za sljedeći neuron.
Najčešći ekscitatorni neurotransmiter, glutamat, važan je za učenje i pamćenje. Također je važno dugoročno potenciranje, proces koji jača prijenos signala između određenih neurona i važan je dio načina na koji se živčani sustav prilagođava tijekom vremena. Prekomjerno nakupljanje glutamata u sinapsama, stanje koje se naziva ekscitotoksičnost, može oštetiti ili ubiti neurone i može biti povezano s bolestima živčanog sustava kao što su Parkinsonova bolest, Alzheimerova bolest i multipla skleroza. Prekomjerne razine glutamata također mogu biti uzrok epileptičkih napadaja.