Acetylocholina, ACh – organiczny związek chemiczny, ester kwasu octowego i choliny. Jest neuroprzekaźnikiem syntetyzowanym w neuronach cholinergicznych. Występuje w: połączeniach nerwowo-mięśniowych, synapsach przedzwojowych układu współczulnego, zakończeniach zazwojowych układu przywspółczulnego, a także w różnych strukturach mózgowia.
Istnieją dwa typy receptorów cholinergicznych: nikotynowe – wbudowane w błonę komórki zwoju autonomicznego; muskarynowe – występujące w synapsach obwodowych zakończeń przywspółczulnych, wbudowane w błonę komórki efektorowej.
Działanie Acetylocholina pobudza mięśnie szkieletowe. Powoduje także rozszerzenie naczyń krwionośnych, przez co obniża ciśnienie tętnicze krwi. Jednocześnie zmniejsza częstość akcji serca oraz siłę jego skurczu. Powoduje także skurcze mięśni gładkich: oskrzeli, jelit (przez co pobudza ich perystaltykę) oraz pęcherza moczowego. Oprócz tego powoduje zwężenie źrenic oraz pobudza funkcje wydzielnicze gruczołów.
Acetylocholina nie ma obecnie zastosowania w lecznictwie, ponieważ bardzo szybko ulega hydrolizie (katalizowanej przez acetylocholinoesterazę) do choliny i kwasu octowego.