有髄線維においては、活動電位が髄鞘 (ミエリン)で絶縁された部分を「飛び越える」、跳躍伝導という現象がある。有髄線維において、髄鞘のまかれていない部分をランヴィエ絞輪と呼ぶ。髄鞘の存在によって、直径を巨大化させずとも伝導速度を速くすることができる。跳躍伝導という名前のためによく誤解されるが、活動電位が「跳躍」すること自体は髄鞘が巻かれていることによる「現象」であり、跳躍伝導が速い原因ではない。跳躍伝導は、生命が大きく複雑化するという進化の過程において、より遠くにより速く神経伝達を行うために重要な役割を果たした。もし跳躍伝導がなければ、伝導速度を上げるためには軸索の直径を大きくするしかなく、神経系の体の中で占める割合は極めて大きなものとなっていたであろう。跳躍伝導のメカニズムは、1939年に田崎一二博士により発見された。
活動電位は、太さ以外の条件が同じであるとき、より太い軸索上でより速く伝導する。神経伝達を妨げる主な原因は電位差のために細胞内側の膜上に集まった陰イオンであり、直径が大きいと膜から離れた部分、つまりマイナスに帯電していない領域が増えるため、脱分極の波が速く伝わる。イカは伝導速度の向上のため、直径を太くした巨大軸索 (Giant axon) を持っている。特にアメリカオオアカイカの巨大軸索は直径が1mm以上もある。だがこれらは無髄線維であるため、細い有髄線維と比べて伝達速度はあまり変わらない。哺乳類においては、自律神経系の交感神経の節後神経は無髄線維である。直径2µmの無髄線維はおよそ1m/sの伝達速度を示す。これに対し、同じ直径を持つ有髄線維はおよそ18m/sの速度をもつ。
まず、無髄線維における活動電位の伝導について説明する。活動電位は脱分極と電位依存性Na⁺チャネルの開口を繰り返すことで伝導する。ある区域において脱分極により電位依存性Na⁺チャネルが開くと、Na⁺は促進拡散により細胞内へ流入する。流入した陽電荷を持つNa⁺は静電気的反発によって付近の陽イオンを周りへ押しやり、同時に付近の陰イオンをひきつける。その結果、陽電荷の波、すなわち脱分極の波が生じ、イオン自身の移動を経ることなしに遠くまで伝わることとなる。そして近傍の区域において十分脱分極がおこると、その区域にあるチャネルが開く。この過程が繰り返されることで、活動電位が軸索上を伝導する。
生体膜における活動電位の伝達の仕組みは、イオンチャネルを持つ細胞膜をRC回路とみなすことでより深く理解できる。この回路において、イオンチャネルは抵抗、絶縁体である脂質膜はコンデンサーとして表される。電圧によって抵抗が変わる電位依存性イオンチャネルは可変抵抗であり、K⁺漏洩チャネルは通常の抵抗として表現される。膜間におけるNa⁺とK⁺の濃度差は電源（電池）とみなせる。また、軸索方向への神経伝達を妨げる要因も抵抗として表現される。
次に、活動電位は不応期と呼ばれる刺激に反応しない期間に移る。不応期はNa⁺チャネルが不活性化状態となっているために生じる。詳細は後述。不応期は一方向への活動電位の伝導を保証する。不応期がなければ原理的には活動電位は軸索の両方向へと伝導が可能である。しかし実際には活動電位の伝導方向の後ろは不応期となっているため、活動電位の「逆流」が起こらないようになっている。
電位依存性K⁺チャネルの閉鎖は電位および時間に依存している。このチャネルは膜電位の変化にすぐには応答せず、遅れて応答を返す。そのため、膜が十分再分極した後もK⁺の流出が続き、一時的に膜電位が通常の静止電位よりもさらに低くなる。この過分極状態はアンダーシュートとも呼ばれる。この他、Cl⁻チャネルの開口によりCl⁻が細胞内に流入することでも過分極を起こす。例として、ベンゾジアゼピン系の睡眠薬や抗不安薬などがある。ベンゾジアゼピン系薬物はγ-アミノ酪酸GABAA受容体-Cl⁻チャネル複合体のベンゾジアゼピン結合部位に結合しGABAA受容体に対するγ-アミノ酪酸の親和性を高めることで、Cl⁻チャネルを介したCl⁻の細胞内流入を促進するため、細胞が過分極を起こし、神経の興奮を抑える。
電位依存性K⁺チャネルが開くことで、濃度勾配および電気的勾配が推進力となりK⁺の流出が始まる。K⁺が流出することで、膜電位の逆転と再分極が引き起こされる。
膜電位が+30mV程度になると、Na⁺チャネルの電位依存性ゲートが閉じ、さらなるNa⁺の流入を阻害する。これにわずかに遅れて、電位依存性K⁺チャネルの電位感受性活性化ゲートが開く。活動電位のどの段階においても、きわめて少しのイオンの移動しか起こらないという認識は重要である。活動電位が生じている間の、細胞内外でのNa⁺とK⁺の濃度変化は無視できるほど極めて小さい。
2010年に入り、イスナーは年頭のハイネケン・オープンの決勝でアルノー・クレマンを破り、男子ツアーでシングルス初優勝を果たした。続く全豪オープンでは、シード選手の1人だったジル・シモンの直前欠場により、繰り上げで「第33シード」を与えられ、そこから4回戦まで勝ち進んだ。前年度の全米オープンに続く2大会連続の進出となった4回戦では、第5シードのアンディ・マリーに6-7(4), 3-6, 2-6のストレートで敗退した。2010年ウィンブルドン選手権男子シングルスでは1回戦で、6月22日から24日にかけてニコラ・マユと史上最長試合となる11時間5分の試合を戦い、6-4, 3-6, 6-7, 7-6, 70-68で制した。それまでの最長記録は2004年全仏オープンで記録された6時間33分だった。日没による中断が2回、イスナーは113本のサービスエースを記録した。また、対戦相手のマユも103本のサービスエースを記録し、合計215本のサービスエースが飛び交った。疲労が蓄積されたためか、続く2回戦ではティーモ・デ・バッカーに1時間14分でストレート負けし、サービスエースも1本にとどまった。2010年ATPツアーでエース数が1,048本がツアー1位にランクインされた。