大多数杀虫药剂都具有较强的神经毒性 ,它们对神经系统的作用靶标不同。有机磷类杀虫剂不仅抑制乙酰胆碱酯酶活性和乙酰胆碱受体功能 ,影响乙酰胆碱的释放 ,而且还具有非胆碱能毒性 ,有些有机磷杀虫剂还能引发迟发性神经毒性。新烟碱类杀虫剂作为烟碱型乙酰胆碱受体 (nAChR)的激动剂 ,作用于该类受体的α亚基 ;它对昆虫的毒性比对哺乳动物的毒性大得多 ,乃是因为它对昆虫和哺乳动物nAChR的作用位点不同。拟除虫菊酯类杀虫剂主要作用于神经细胞钠通道 ,引起持续开放 ,导致传导阻滞 ;该类杀虫剂也可抑制钙通道。另外 ,这类杀虫剂还干扰谷氨酸递质和多巴胺神经元递质的释放。拟除虫菊酯类杀虫剂对昆虫的选择毒性很可能是因为昆虫神经元的钠通道结构与哺乳动物的不同。阿维菌素类杀虫剂主要作用于γ 氨基丁酸 (GABA)受体 ,它能促进GABA的释放 ,增强GABA与GABA受体的结合 ,使氯离子内流增加 ,导致突触后膜超级化。由于这类杀虫剂难以穿透脊椎动物的血脑屏障而与中枢神经系统的GABA受体结合 ,故该类杀虫剂对脊椎动物的毒性远低于对昆虫的毒性。多杀菌素类杀虫剂可与中枢神经系统的nAChR作用 ,引起ACh长时间释放 ,此外 ,这类杀虫剂还可作用于昆虫的GABA受体 ,改变GABA门控氯通道的功能。