신경 세포
모든 신경 세포는 전기적인 흥분성을 띈다. 신경 세포는 이온 통로, 이온 펌프등을 이용하여 나트륨, 칼륨, 칼슘, 염소이온들을 세포막 안과 밖의 농도차를 만들어 막전위를 형성한다. 신호가 오기 전 일상적인 상태의 막전위를 휴지 전위(-70mv)라고 하며, 신경 세포에 역치(-55mv) 이상의 자극이 가해질경우 활동전위(+40mv)에 도달하여 탈분극이 이루어진다. 탈분극이 일어난 후 통로의 개폐로 재분극 상태가 되어 다시 휴지 전위로 돌아가게 된다 .
신경계통
감각 기관과 중추신경계, 중추 신경계와 운동 기관사이의 자극 전달은 신경 섬유의 전기화학적 전도에 의해 이루어진다. 자극이 없는 휴지 상태일 때 신경 섬유의 내부는 세포 외액에 대해 전기적으로 음(-)으로 하전되어 있으며 세포막을 경계로 한 전위차인 휴지막전위는 약 -70mV이다. 신경세포에 자극이 전달되면 막전위가 감소된다. 자극의 크기가 작으면 휴지막전위는 -70mV로 회복되나 15mV이상의 전위 감소가 일어나 막전위가 -55mV에 이르면 막전위는 순간적으로 +35mV가 되는 역전위 현상을 보이고 이전의 휴지막전위로 회복된다. 이와 같은 자극에 의한 신경세포의 전위 변화를 활동 전위라 한다. 이러한 전위 변화가 신경 줄기를 따라 연속적으로 일어나 신경의 자극이 전달된다.