-S4节段为电压感应区，其中的S4节段的氨基酸残基带正电，感应跨膜电压的变化来变构调节S5和S6节段构象，从而使离子通道打开或关闭。上述跨膜蛋白可称为离子通道的α亚基，此外完整的离子通道还具有β调节亚基，具有氧化还原酶活性，定位于细胞膜内侧而非跨膜，在内质网与α亚基组装在一起。
机制.离子通道中最早完成X射线晶体衍射图谱的是钾离子通道，当细胞膜内外存在电势差时，电场会引起钾通道的构象变化。这种构象变化改变了通道蛋白的形状，使得四个同源结构域中的空腔通道打开，允许K通过膜流入或流出。