在细胞膜中，外液是细胞外液，内液是细胞内液。胞外液中钠离子和氯离子浓度较高，钾离子浓度较低。细胞内液中钾离子浓度高于钠离子浓度。在我们的身体里，神经元发送电化学信息，产生电子信号。我们体内的化学物质是“带电的”，当它们带有电荷时，它们就是“离子”。钠离子和钾离子都带一个正电荷。钙离子有两个正电荷。氯离子有一个负电荷。细胞膜是半透的。它允许少数离子通过，阻止其他离子通过。
静止膜电位
物质通过细胞膜的运输称为“扩散”。扩散产生膜电位。离子在扩散过程中试图在细胞内外保持平衡。当一个细胞不发送信号时，它处于“静息状态”。在静息状态下，细胞内与细胞外相比是负的。这就允许钾(K+)和氯(CL- - - - - -)离子，停止钠离子(Na+)．由于细胞具有半透膜，细胞内钠离子浓度低于细胞外。Na+离子是带正电的，所以细胞外面比里面带正电。在细胞内，钾离子和氯离子的浓度高于细胞外。因此，电池不满足电荷平衡。然而，一个电位差发生在整个细胞膜，一个平衡发生。细胞膜是内负外正的。离子浓度的差异导致了细胞的静息膜电位。静息电位的值在- 60mV到- 100mV之间。这个值一直保持不变，直到有外部因素干扰细胞膜。 At the resting state, the cell is polarised.
以我们的血浆(血清)为例。如果钠离子浓度增加，肾脏损害和脱水发生。如果减少，出现肾功能衰竭和肾上腺皮质功能减退。如果钾离子浓度增加，就会发生休克和酸中毒。酸中毒是一种疾病，患者失去意识，出现心动过速，导致血压下降。同样，氯离子的增加也会引起呼吸问题。
行动膜电位
当离子电流或外部能量刺激细胞膜部分时，细胞膜的渗透性发生变化。现在钠离子在电池内流动并产生离子电流。这就减少了膜的屏障。它允许钠离子流入细胞并试图与外部离子平衡。同时，钾离子在细胞外流动。因此，由于钾离子的不平衡，细胞在细胞内具有正电位，在细胞外具有负电位。细胞膜的正电位是动作膜电位。动作电位值为20mV。现在细胞去极化。
当钠离子停止流入细胞时，离子电流减少了对细胞壁膜的屏障。所以细胞又回到了极化状态(原始状态)。在细胞静息状态下，钠离子通过钠泵涌向细胞外。
在神经和肌肉中，细胞去极化后再极化很快。动作电位以一毫秒的峰值出现。在心肌中，动作电位持续150到300毫秒。因此，复极化在心脏是缓慢发生的。
全有或无定律
不论细胞的激发方法如何，动作电位的值都是一样的。它并不取决于刺激力度。这是全有或全无的法律。
绝对不应期:这是细胞对任何刺激都没有反应的时期。对神经细胞来说是1毫秒。
相对不应期:一个新的动作电位在这个时期发生。这就需要更高的刺激值来重新启动动作电位。
