位下，每个S4螺旋的一半与细胞胞浆接触。去极化后，外界电场减弱，S4节段上的带正电残基向膜的外表面移动，触发构象变化，从而打开通道。电压感应区的S3b节段S4节段在不同物种中高度保守，且在多个物种的的电压感应区中也存在类似的结构。沟过基因工程将一种火山古菌的钾离子通道基因片段转入大鼠大脑中，发现转入的钾离子通道能正常工作。虽然电压门控离子通道通常是通过膜的去极化来激活的，但有些通道，如，是通过超极化来激活的。在电压门控离子通道打开几毫秒后，离子通道会进入失活状态。其中钾通道至少存在两种失活类型，即