Den neuromuskulära korsningen är platsen där nervceller kommunicerar med muskler. Den består av motorneuronen, den synaptiska klyftan och muskelfibern. Botulinumtoxinförgiftning påverkar det presynaptiska membranet i motorneuronen, som är ansvarig för att frisätta acetylkolin, en signalsubstans som utlöser muskelkontraktion. Botulinumtoxin blockerar frisättningen av acetylkolin, vilket orsakar muskelsvaghet och förlamning.