ACETILHOLIN (engl. acetylcholine), hemijsko jedinjenje koje se normalno nalazi u brojnim delovima tela i ima značajne fiziološke funkcije. Jedan je od nekoliko različitih medijatora hemijske transmisije sinaptičke aktivnosti centralnog nervnog sistema, neuromišićne ploče i autonomog nervnog sistema (u ganglijama i postganglijskim vlaknima parasimpatikusa). Acetilholin inaktivira enzim acetilholinesteraza, hidrolitičkiom razlaganjem do holina i acetata. Acetilholin nastaje u reakciji holina sa acetil CoA ( v. koenzim A).