cGMP er en almindelig regulator for ionkanalens konduktans, glycogenolyseog cellulær apoptose. Det slapper også af glatte muskelvæv. I blodkar fører afslapning af vaskulære glatte muskler til vasodilatation og øget blodgennemstrømning.

cGMP er en sekundær messenger i fototransduktion i øjet. I fotoreceptorerne i pattedyrets øje aktiverer tilstedeværelsen af lys phosphodiesterase, som nedbryder cGMP. Natriumionkanalerne i fotoreceptorer er cGMP-gated, så nedbrydning af cGMP får natriumkanaler til at lukke, hvilket fører til hyperpolarisering af fotoreceptorens plasmamembran og i sidste ende til visuel information, der sendes til hjernen.

cGMP ses også at formidle tændingen af tiltrækningen af apikale dendritter af pyramideceller i kortikalt lag V mod semaphorin-3a (Sema3a). Mens aksonerne af pyramideceller afvises af Sema3a, tiltrækkes de apikale dendritter til det. Tiltrækningen medieres af de øgede niveauer af opløselig guanylatcyclase (SGC), der er til stede i de apikale dendritter. SGC genererer cGMP, hvilket fører til en sekvens af kemiske aktiveringer, der resulterer i tiltrækningen mod Sema3a. fraværet af SGC i akson forårsager afstødning fra Sema3a. denne strategi sikrer den strukturelle polarisering af pyramidale neuroner og finder sted i embryonal udvikling.

cGMP, ligesom cAMP, bliver syntetiseret, når olfaktoriske receptorer modtager lugtende input. cGMP produceres langsomt og har et mere vedvarende liv end cAMP, hvilket har impliceret det i langsigtede cellulære reaktioner på lugtstimulering, såsom langvarig potentiering. cGMP i olfaktorisk syntetiseres af både membran guanylylcyclase (mGC) såvel som opløselig guanylylcyclase (sGC). Undersøgelser har vist, at cGMP-syntese i olfaktorisk skyldes sGC-aktivering af salpetersyre, en neurotransmitter. cGMP kræver også øgede intracellulære niveauer af cAMP, og forbindelsen mellem de to Anden budbringere ser ud til at skyldes stigende intracellulære calciumniveauer.