梯度（运输到化学势更高的一侧）运输离子，以构建或维持浓度梯度或电位梯度。能量来源可以是ATP（例如钠钾泵），或是已经存在的另一种浓度梯度，如钠钙交换蛋白（NCX），利用钠离子顺浓度梯度运输的能量逆浓度梯度运输钙离子。通过离子泵的作用，细胞能运输质子以调节pH。与离子泵相比，离子通道不能产生浓度梯度，而只能使离子顺浓度梯度运输，减小浓度梯度。常见的例子是钠离子通道，对于神经元上动作电位的产生十分重要。所有离子通道都有某种触发机制，可能是因电压变化而激活 ，也可以通过结合配体或通过另一种附近蛋白质的构象变化