当运动神经兴奋时，神经冲动以局部电流形式传导到轴突的末梢，使轴突末梢(前膜)电压依从性Ca2+通道开放，膜对Ca2+的通透性增加，Ca2+由细胞外进入细胞内，细胞内的Ca2+浓度增加，促进大量囊泡向轴突膜内侧面靠近，囊泡膜与突触前膜内侧面发生融合，然后破裂，囊泡中的乙酰胆碱(ACh)释放出来。