乙酰胆碱在中枢神经系统参与学习记忆，阿尔茨海默病患者该系统受损致认知障碍；周围神经系统副交感神经兴奋释放乙酰胆碱可使心率减慢、支气管收缩等，交感神经少数纤维兴奋释放乙酰胆碱能致汗腺分泌和骨骼肌血管舒张；神经肌肉接头处运动神经末梢释放乙酰胆碱引发肌肉收缩；儿童时期乙酰胆碱影响神经发育，老年人该系统功能衰退致记忆力减退等需维护相关功能。
一、中枢神经系统功能调控
乙酰胆碱在中枢神经系统中参与多种重要功能，例如与学习、记忆过程密切相关。大脑中的乙酰胆碱能神经元通路对认知功能起关键作用，阿尔茨海默病患者大脑内乙酰胆碱能神经元受损，会导致学习、记忆能力显著下降，研究表明其大脑皮质和海马等区域乙酰胆碱含量降低，影响神经信号传递进而引发认知功能障碍。
二、周围神经系统的调节作用
（一）自主神经系统
1.副交感神经调节：当副交感神经兴奋时，神经末梢释放乙酰胆碱，作用于效应器细胞上的受体。例如，使心率减慢，这是通过乙酰胆碱作用于心肌细胞上的受体，降低心肌细胞的兴奋性和传导性来实现；还能促进支气管平滑肌收缩，增加气道黏液分泌；增强胃肠道平滑肌蠕动，促进消化液分泌，利于食物的消化和吸收等。
2.交感神经部分调节：在交感神经节后纤维中，少数支配汗腺分泌和骨骼肌血管舒张的纤维属于胆碱能纤维，其兴奋时释放乙酰胆碱，引起汗腺分泌增加和骨骼肌血管舒张。
三、神经肌肉接头处的功能
在神经肌肉接头部位，运动神经末梢释放乙酰胆碱，乙酰胆碱扩散到肌细胞膜（终板膜）并与膜上的烟碱型乙酰胆碱受体结合，引发终板电位，进而导致肌细胞产生动作电位，最终引起肌肉收缩，这是实现肌肉运动的重要神经传导机制。
四、不同人群的相关特点
（一）儿童
儿童时期神经系统处于发育阶段，乙酰胆碱参与神经发育过程中神经传导的正常维持，若乙酰胆碱相关代谢或信号传导出现异常，可能影响神经发育进程，需关注儿童神经系统发育中乙酰胆碱相关通路的正常运作，如发现神经运动、认知等方面异常，应考虑乙酰胆碱相关因素的可能影响。
（二）老年人
随着年龄增长，体内乙酰胆碱能系统功能逐渐衰退，可能出现记忆力减退、自主神经功能调节能力下降等情况，如心率调节波动增大、胃肠道蠕动功能减弱等，需通过合理的生活方式等维护乙酰胆碱相关功能，必要时在医疗评估下考虑相关干预，但应优先非药物干预方式来维持机体正常生理功能。
