Compartimientos limitados por membranas que contienen moléculas transmisoras. Las vesículas se concentran en las terminales presinápticas. Las mismas captan, de forma activa, las moléculas transmisoras provenientes del citoplasma. Al menos en algunas sinapsis, la liberación del transmisor se produce por medio de la fusión de estas vesículas con la membrana presináptica seguida por la exocitosis de sus contenidos.