Kolinesterase, cholinesterase, et viktig enzym i kroppen.
Dette enzymet spalter acetylkolin, som brukes som transmittersubstans i mange nerveceller. Når en nerveimpuls når fram til synapsen, skilles det ut acetylkolin. Acetylkolinmolekylene vil da overføre impulsen til en annen nervecelle eller til en muskelcelle.
For at denne overføringen i synapsen skal fungere, er det viktig at acetylkolinet bare virker i noen tusendeler av et sekund. Derfor er også kolinesterase tilstede i synapsen og sørger for å bryte ned det utskilte acetylkolinet meget raskt.
Flere nervegasser virker ved å blokkere kolinesterasen, slik at den raske, viktige nedbrytningen av acetylcholin ikke finner sted.