Perifeerses ja kesknärvisüsteemis on mitut erinevat tüüpi peptiidseid neurotransmittereid, sealhulgas opioidid, somatostatiinid ja sekretiinid. Teistesse peptiidsete neurotransmitterite rühmadesse kuuluvad neurohüpofüüsid, gastriinid ja insuliin. Peptiidne neurotransmitterid, mis eristuvad teistest neurotransmitteritest aminohapete olemasolu poolest, võivad sisaldada nii vähe kui kaks aminohapet või kuni 100 aminohapet, mis on seotud lühikeste ahelatega; enamikul neist on vähem kui 30 aminohapet. Mõned peptiidsed neurotransmitterid loetakse ka hormoonideks.
Peptiidsed neurotransmitterid, mida sageli nimetatakse neuropeptiidideks, on kõige aktiivsemad seedetrakti (GI) piirkonnas. Sarnaselt teistele neurotransmitteritele vabanevad neuropeptiidid närvirakkude lõpus olevatest vesiikulitest ja liiguvad läbi sünaptilise pilu teistesse neuronitesse. Neuropeptiidide puhul, mis on hormoonid, vabanevad need hormoonid esmalt näärmest ja seejärel korreleeritakse selle näärme sees olevate neuronite vesiikulites, kus need on sageli enne vesiikulist vabanemist sobitatud kandjavalkudega. Füsioloogia ja käitumise kontrollijad, peptiidsed neurotransmitterid on tuntud selle poolest, et avaldavad oma toimet aeglaselt, kuid pika aja jooksul.
Looduslike valuvaigistitena peetavad opioidsed neurotransmitterid osalevad valu tajumises ja seksuaalse külgetõmbe tekitamises. Neid nimetatakse nii, kuna nad kinnituvad samadele oopiumi poolt aktiveeritud retseptoritele. Opioidpeptiidne neurotransmitterid, mis on jagatud kolme klassi, hõlmavad endorfiine, dünorfiine ja enkefaliine. Lisaks valule ja külgetõmbejõule on opioidpeptiidne neurotransmitterid vajalikud ka mälu, liikumise ja krambihoogude kontrollimiseks. Enamik kehas leiduvatest opioidneurotransmitteritest asub aju piirkonnas.
Somatostatiinid on aktiivsed kõhunäärme ja mao piirkonnas. Need peptiidsed neurotransmitterid on enim tuntud oma võime poolest pärssida teisi hormoone, nagu hüpofüüsi sekreteeritavad ja seedetrakti mõjutavad hormoonid, nagu gastriin ja insuliin. See allasurumine aitab luua tasakaalu GI piirkonnas.
Sekretiinid on teist tüüpi peptiidsed neurotransmitterid, mis aitavad seedimist. Täpsemalt, sekretiin käivitab sapi tootmise maksas. Lisaks kontrollib see keemiline sõnumitooja seda, millal magu ja kõhunääre toodavad pepsiini ja seedemahlu.
Neurohüpofüüsid, mis on kõige aktiivsemad ajus ja veres, on peptiidsed neurotransmitterid, mis moduleerivad kognitsiooni, sotsiaalset käitumist ja mõningaid kehafunktsioone, nagu laktatsioon ja urineerimine. Nende hulka kuuluvad sellised kemikaalid nagu vasopressiin ja oksütotsiin. Psühhiaatrid tunnustavad oksütotsiini kaitsva ja kohaneva käitumise vallandamise eest usaldusväärsete isikute suhtes ning agressiooni õhutamise eest ähvardavate isikute suhtes. Vasopressioon aitab neerudel piirata urineerimisel vabaneva vee kogust, toimides seeläbi antidiureetikumina.
Gastriin ja insuliin on kahte tüüpi neuropeptiidid, mis töötavad koos. Insuliini, keemilist hormooni ja veresuhkru taset moduleerivat sõnumitoojat, võib suurendada gastriini toimel, mis määrab, millal insuliini tase tõuseb. Neli erinevat tüüpi gastriini kontrollivad ka seedetraktis toodetud vesinikkloriidhappe taset.