電気生理学（でんきせいりがく）とは、神経、脳、筋肉、心臓やその他の組織または細胞の電気的性質と生理機能との関係を解明する生理学の一部門、またはそれに用いられる実験技術である。特に神経生理学は電気生理学的研究が中心であり、また現代ではイオンチャネル、受容体など分子レベルの研究が進められている。
歴史.
日本では、元東北大学総長の本川弘一がこの分野の研究者として草分け的な存在であり、著書に『電気生理学』（岩波全書）がある。
実験法.
実験法としては、電極を組織表面、組織内（細胞外）、細胞表面、あるいは細胞内などに固定して電圧または電流の制御および測定を行う。 電極の種類には古典的な固体電極のほか、プリント基板、またガラスピペットなどの管に緩衝液を満たしたものがあり、目的に応じた形とサイズの電極が利用される。
測定方法には、電圧を固定し電流を記録するボルテージクランプ（電位固定）法と、一定の電流を流して電圧を記録するカレントクランプ（電流固定）法とがある。前者は一定の膜電位でのイオンチャネルの活動を調べるのに適している。後者は神経伝達物質の作用によりイオン流が生じた際の細胞の反応を調べるのに適している。ボルテージクランプ法は電気信号を増幅器で増幅して測定するが、カレントクランプ法は増幅器を用いず直接測定することが多い。
細胞外記録法.
固体電極による細胞内記録法.
パッチクランプ法.
もう一つの方法として、パッチを細胞から切り離し回収して調べることもできる。これは膜にあるイオンチャネルの性質を調べる優れた方法である。これにはピペット先端を細胞に押し付けた段階でパッチを切り取る方法（細胞内側がピペットの外側に来る）と、一旦パッチを破ってからその周囲の膜を引き出す方法（細胞内側がピペットの内側に来る）がある。
以上のほか、細胞内のイオン組成をなるべく変えずに記録するために、パッチクランプと同じようなピペットだが、孔径をさらに小さくしてイオンの出入りがほとんどないようにしたものを用いる方法がある。
膜電位の光学計測法 (膜電位イメージング).
光遺伝学.
膜電位の光学測定法によって、膜電位の計測は光学的に可能になった。電気生理学に重要なもう一つの側面は、膜電位の操作である。
光遺伝学を用いれば、光感受性のタンパク質を介して光で膜電位を操作することが可能になる。
唐三彩