Puriny mají klíčovou úlohu v energetickém metabolismu všech forem života. Jejich neuromediátorová úloha byla poznána relativně pozdě. Je známo, že puriny se uvolňují i z neuronů a vážou se na specifické receptory; hlavními ligandy purinergních receptorů jsou adenozin, ATP, uridintrifosfát (UTP) a diadenozinpolyfosfáty (se třemi až šesti fosfáty).
ATP a diadenozinpolyfosfáty jsou klasické neuromediátory - hromadí se v synaptických váčcích a jsou uvolňovány do štěrbiny v odezvě na příchod akčního potenciálu. Adenozin není v tomto smyslu klasickým neuromediátorem, neboť se neukládá do synaptických váčků; lze jej považovat spíše za metabolický posel a neuromodulátor.
Neuropeptidy jsou nejpočetnější skupinou neuromediátorů a stále jsou objevovány další. Mnoho z nich bylo původně objeveno jako hormony (hypofyzární, gastrointestinální). Lze je rozdělit podle chemické struktury, podle funkce v organismu, nebo podle tkáně, v níž převážně vznikají. Je nutno mít na paměti, že i strukturně velmi podobné neuropeptidy mohou mít velmi odlišné funkce. Oproti klasickým neuromediátorům se neuropeptidy vyskytují v nižších koncentracích, avšak současně jejich receptory mají mnohem vyšší afinitu. Vznikají z větších neaktivních prekurzorů tvořených alespoň 90 zbytky aminokyselin, jejichž zpracování je tkáňově specifické (tzn. většina prekurzorů je exprimována ve více různých tkáních a je v nich upravována různými způsoby). Neuropeptidové prekurzory jsou syntetizovány v buněčném těle (na ribozomech endoplazmatického retikula), upraveny v Golgiho aparátu, kde vznikají velké granulární váčky („large dense core vesicles“), které jsou transportovány axonem do nervových zakončení. Během axonálního transportu dochází ve váčcích k dalším úpravám a štěpení neuropeptidů. Neuropeptidy se uvolňují do štěrbiny exocytózou, v odezvě na relativně malé zvýšení koncentrace Ca2+ v cytosolu, tzn. obvykle poměrně daleko od místa vstupu Ca2+ do buňky, nebo může Ca2+ pocházat i z vnitrobuněčných zásob. Po uvolnění do synaptické štěrbiny je membrána váčků reinternalizována a rozrušena, nebo jsou její složky transportovány axonem a znovu využity v buněčném těle. Neuropeptidy tedy nejsou opětovně využívány vychytáváním a inkorporací do synaptických váčků, jako je tomu u klasických neuromediátorů.