Die neuromuskuläre Verbindung ist die Stelle, an der Nervenzellen mit Muskeln kommunizieren. Es besteht aus dem Motoneuron, dem synaptischen Spalt und der Muskelfaser. Eine Botulinumtoxin-Vergiftung wirkt sich auf die präsynaptische Membran des Motoneurons aus, die für die Freisetzung von Acetylcholin verantwortlich ist, einem Neurotransmitter, der die Muskelkontraktion auslöst. Botulinumtoxin blockiert die Freisetzung von Acetylcholin und führt zu Muskelschwäche und Lähmungen.