Błona komórkowa neuronu jest w stanie spoczynku. Wewnątrz neuronu znajduje się więcej jonów ujemnych niż dodatnich, a w płynie pozakomórkowym więcej jonów dodatnich niż ujemnych. Taką różnicę ładunków po obu stronach błony nazywamy polaryzacją. Bodziec sprawia, że neuron przechodzi w stan pobudzenia. Jest on spowodowany masowym napływem jonów dodatnich do wnętrza neuronu i chwilową zmianą proporcji ładunków między dwoma środowiskami i dochodzi do depolaryzacji. Fala depolaryzacyjna przemieszcza się wzdłuż neuronu. Jednocześnie poprzednie odcinki neuronu przechodzą w stan spoczynku dzięki repolaryzacji.
