På grunn av at enkelte stoffer ikke kan transporteres inn og ut av cellene ved diffusjon, må cellene ha en mekanisme som tillater denne transporten ved hjelp av proteiner i cellemembranen. Ionekanaler er én slik type (den andre er , som frakter molekylene igjennom vha. energi). Disse danner mer eller mindre åpne porer gjennom membranen, slik at molekyler som Na⁺, K⁺, Ca²⁺ og Cl⁻ kan slippe gjennom. Noen kanaler er bestandig åpne, andre kan åpnes og lukkes ved behov. Det finnes en stor mengde ulike ionekanaler; de kan være spesifikke; konstruert slik at de bare slipper én type molekyler igjennom, eller de kan være mer generelle.