GMPC é um regulador comum da condutância do canal iónico, glicogenólise e apoptose celular. Também relaxa os tecidos musculares lisos. Nos vasos sanguíneos, o relaxamento dos músculos lisos vasculares leva à vasodilatação e ao aumento do fluxo sanguíneo.

cGMP é um mensageiro secundário na fototransdução ocular. Nos fotorreceptores do olho de mamífero, a presença de luz activa a fosfodiesterase, que degrada o GMPC. Os canais iônicos de sódio nos fotorreceptores são GMPC, de modo que a degradação do GMPc faz com que os canais de sódio se fechem, o que leva à hiperpolarização da membrana plasmática do fotorreceptor e, finalmente, à informação visual que está sendo enviada para o cérebro.

cGMP é também visto como mediador da ligação da atracção dos dendritos apicais das células piramidais na camada cortical V em direcção à semaforina-3A (Sema3a). Enquanto os axônios das células piramidais são repelidos por Sema3a, os dendritos apicais são atraídos por ele. A atração é mediada pelo aumento dos níveis de guanilato ciclase solúvel (SGC) que estão presentes nos dendritos apicais. A SGC gera cGMP, levando a uma seqüência de ativações químicas que resultam na atração para Sema3a. a ausência de SGC no axon causa a repulsão de Sema3a.esta estratégia garante a polarização estrutural dos neurônios piramidais e ocorre em desenvolvimento embrionário.

cGMP, como cAMP, é sintetizado quando os receptores olfativos recebem entrada odorosa. o GMPC é produzido lentamente e tem uma vida mais sustentada do que o cAMP, o que o implicou em Respostas celulares a longo prazo à estimulação do odor, como potenciação a longo prazo. o GMPc no olfacto é sintetizado tanto pela membrana guanilil ciclase (mGC) quanto pela solúvel guanilil ciclase (sGC). Estudos descobriram que a síntese do GMPc no olfacto é devida à activação do sGC pelo óxido nítrico, um neurotransmissor. o GMPC também requer níveis intracelulares aumentados de campo e a ligação entre os dois segundos mensageiros parece ser devido ao aumento dos níveis intracelulares de cálcio.