cGMP är en vanlig regulator för jonkanalkonduktans, glykogenolys och cellulär apoptos. Det slappnar också av glatta muskelvävnader. I blodkärl leder avslappning av vaskulära släta muskler till vasodilation och ökat blodflöde.

cGMP är en sekundär budbärare i fototransduktion i ögat. I fotoreceptorerna i däggdjursöget aktiverar närvaron av ljus fosfodiesteras, vilket försämrar cGMP. Natriumjonkanalerna i fotoreceptorer är cGMP-gated, så nedbrytning av cGMP får natriumkanaler att stängas, vilket leder till hyperpolarisering av fotoreceptorns plasmamembran och slutligen till visuell information som skickas till hjärnan.

cGMP ses också att medla påkopplingen av attraktionen av apikala dendriter av pyramidala celler i kortikalt skikt V mot semaforin-3a (Sema3a). Medan axonerna av pyramidala celler avvisas av Sema3a, lockas de apikala dendriterna till den. Attraktionen förmedlas av de ökade nivåerna av lösligt guanylatcyklas (SGC) som finns i apikala dendriter. SGC genererar cGMP, vilket leder till en sekvens av kemiska aktiveringar som resulterar i attraktionen mot Sema3a. frånvaron av SGC i axonen orsakar avstötningen från Sema3a. denna strategi säkerställer strukturell polarisering av pyramidala neuroner och sker i embryonal utveckling.

cGMP, som cAMP, syntetiseras när olfaktoriska receptorer får luktinmatning. cGMP produceras långsamt och har ett mer hållbart liv än cAMP, vilket har involverat det i långsiktiga cellulära svar på luktstimulering, såsom långvarig potentiering. cGMP i lukt syntetiseras av både membranguanylylcyklas (mGC) såväl som lösligt guanylylcyklas (sGC). Studier har funnit att cGMP-syntes i lukt beror på SGC-aktivering av kväveoxid, en neurotransmittor. cGMP kräver också ökade intracellulära nivåer av cAMP och kopplingen mellan de två andra budbärarna verkar bero på stigande intracellulära kalciumnivåer.