Σε κατάσταση ηρεμίας το νευρικό κύτταρο έχει αρνητικό δυναμικό ενδοκυττάρια (τυπικό εύρος -40mV  έως -80mV). Το πρόσημο οφείλεται στην περίσσεια αρνητικά φορτισμένων μεγαλομοριακών πρωτεϊνών εντός της κυτταρικής μεμβράνης. Η τιμή είναι σχεδόν όσο το δυναμικό ισορροπίας του K+ αποτέλεσμα ισορροπίας των αντίρροπων δυνάμεων κλίσης συγκέντρωσης και ηλεκτροστατικής, και διατηρείται με τη βοήθεια της αντλίας Κ+/Na+. Ένα ερέθισμα δύναται να ανατρέψει την τιμή του δυναμικού της μεμβράνης ανάλογα με το είδος του και την έντασή του. Το ερέθισμα είναι Ι) εκπολωτικό, και αν είναι ασθενές προκαλεί τοπικά διαβαθμιζόμενη εκπόλωση της κυτταρικής μεμβράνης, ΙΙ) υπερπολωτικό,  και προκαλεί τοπικά διαβαθμιζόμενη υπερπόλωση της κυτταρικής μεμβράνης. ουδό. Η υπέρβαση της τιμής αυτής οδηγεί σε δυναμικό ενέργειας. Το δυναμικό ενέργειας χαρακτηρίζεται από αλλαγή πολικότητας του δυναμικού της μεμβράνης, δηλαδή το δυναμικό γίνεται θετικό και ακολούθως επανέρχεται στην αρχική τιμή του δυναμικού ηρεμίας. Πρόκειται για ένα κύκλο των εξής φάσεων Ι) εκπολωτικό δυναμικό διαβαθμιζόμενο που είναι υπό τον ουδό. ΙΙ) Αν «πιάσει» τον ουδό, τότε μετατρέπεται σε δυναμικό ενέργειας που οδηγεί σε θετικό πρόσημο - δηλαδή αλλαγή πολικότητας από - σε + της τιμή του δυναμικού της μεβράνης (υπερακόντιση). ΙΙΙ) Κατόπιν επαναφορά στην αρχική τιμή του δυναμικού ηρεμίας και μάλιστα ακολουθείται από υπερπόλωση (υποακόντιση). ΙV) Επαναφορά στην τιμή του δυναμικού ηρεμίας. Ο οργανισμός λαμβάνει υπόψη τα δυναμικά ενέργειας ως συμβάντα και όχι ως συνάρτηση του πλάτους ή της διάρκειας αυτής. Σύμφωνα με την αρχή του όλου ή του μηδενός, το δυναμικό ενέργειας είτε πυροδοτείται είτε όχι. Το πλάτος και η διάρκεια αυτού είναι ανεξάρτητα της ισχύος του ερεθίσματος. Η ισχύς του ερεθίσματος καθορίζει τη συχνότητα των δυναμικών ενέργειας. Ο χρόνος που μεσολαβεί για την δυνατότητα γέννησης νέου δυναμικού ενέργειας ονομάζεται ανερέθιστη περίοδος και αποτελείται από δύο φάσεις. I) Η φάση της απολύτου ανερεθιστότητας όπου δεν δημιουργείται δυναμικό ενέργειας όσο ισχυρό και αν είναι το εκπολωτικό ερέθισμα, II) Ακολουθεί η φάση της σχετικής ανερεθιστότητας όπου ένα πολύ ισχυρό επολωτικό ερέθισμα είναι πιθανό να οδηγήσει σε δυναμικό ενέργειας. συστήματος ότι άγεται είτε με άλματα στους εμύελους νευράξονες μεταξύ περισφύξεων του Ranvier, είτε κατά μήκος του νευράξονα. Η αγωγή του δυναμικού ενέργειας είναι μονοκατευθυντήρια, δηλαδή από το κυτταρικό σώμα στις νευρικές απολήξεις. Αυτό επιτυγχάνεται με την εκπόλωση των καναλιών Να+ προς τη μια κατεύθυνση, αυτήν της αγωγής, ενώ τα κανάλια Να+ πίσω μένουν κλειστά για διάστημα της ανερέθιστης περιόδου. Οι μηχανισμοί διαπερατότητας της μεμβράνης σε Κ+ και Να+ ισχύουν ανεξάρτητα ο ένας από τον άλλο.