神经细胞的质膜上有负电荷,称为静息电位神经细胞膜是由不同浓度的带正电的钠离子和钾离子在膜的两侧形成的。细胞内有更多的钾,细胞外有更多的钠。这是因为细胞膜上有一个钠钾泵,它能主动地将钠离子从细胞中移出,将钾离子送入细胞。在细胞膜中,钠离子和钾离子可以通过这些通道流动,但当膜静止时,钠离子通道被关闭,只有部分钾离子通道打开。钠离子被迫留在细胞外,一些钾离子从细胞中逸出,通过开放的通道与它们结合最终的结果是,细胞外带正电的离子比细胞内的多,这就在细胞膜上产生了负电荷,称为静息电位,这是神经元去极化所必需的,首先,神经细胞必须通过拉伸或神经递质的到达而受到刺激。然后,由于钠通道打开,使钠进入细胞,从而产生去极化效应,增加膜内带正电离子的数量,使膜上的电位更为正。一旦去极化达到阈值水平,许多钠通道立即打开,并产生动作电位,此时完全的膜去极化突然发生,去极化也会以波的形式沿着神经细胞传递。