Neuropeptidi su ključni medijatori međustanične komunikacije unutar živčanog sustava, djelujući na različite načine kao neurotransmiteri, neuromodulatori i hormoni. Oni signaliziraju putem G protein-povezanih receptora i sudjeluju u različitim fiziološkim procesima, uključujući modulaciju boli, regulaciju metabolizma i formiranje pamćenja. Do danas je identificirano preko 40 tipova neuropeptida-kategoriziranih u devet glavnih obitelji kao što su opioidni peptidi i tahikinini-; oni mogu djelovati sinergistički s klasičnim neurotransmiterima kroz ko-prijenos.
Biosinteza neuropeptida uključuje složene procese, uključujući prevođenje pre-propeptida, enzimsko cijepanje i post-translacijske modifikacije. Nakon otpuštanja, djeluju na udaljene ciljeve putem prijenosa volumena; njihovi učinci su produljeni i nisu podložni ponovnom preuzimanju. Istraživanje provedeno na Institutu Salk 2024. godine pokazalo je da se formiranje sjećanja na strah primarno oslanja na sinergistički prijenos višestrukih neuropeptida, s pojedinačnim vezikulama koje mogu istovremeno otpuštati nekoliko vrsta.
Te su tvari usko povezane s patološkim stanjima kao što su pretilost i neurodegenerativne bolesti, a lijekovi koji ciljaju neuropeptidne sustave-kao što su antagonisti CGRP-a-već su uspješno primijenjeni u kliničkom liječenju migrena.