Több ezer különféle vegyi anyag található az emberi agyban, beleértve a különféle neurotranszmittereket, hormonokat és más molekulákat, amelyek alapvető szerepet játszanak az agyműködésben és a kommunikációban. A pontos szám nem ismert, de a becslések szerint több száz-néhány ezer különböző kémiai vegyület lehet jelen az agyban. Ezek a vegyszerek hozzájárulnak többek között az olyan funkciók szabályozásához, mint a gondolkodás, az érzelmek, a memória, a mozgás és az érzékszervi feldolgozás.