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 .
활동전위
활동 전위 (, 活動電位)는 근육·신경 등 흥분성 세포의 흥분에 의한 세포막의 일시적인 전위변화를 가리키며 동작전위(動作電位)라고도 한다. 세포막에 존재하는 나트륨·칼륨 등의 여러 이온 펌프의 활동에 의해 세포 안팎의 이온 조성은 차이가 있는데, 이러한 이온 조성차로 세포막 안쪽이 60∼90 mV의 음전위(정지전위)를 나타낸다. 신경·근육 등의 흥분성 세포가 흥분하면 세포막 안팎의 극성(極性)이 바뀌어 세포내가 30∼40 mV의 양전위로 전위된다. 이 전위변화는 몇 밀리초(ms) 정도의 빠른 시간 안에 회복되므로 스파이크 전위()라고도 하며, 회복기에 보이는 느린 변화인 후전위(after potential)와 구별된다. 이 전위변화에 따라 국소전류가 발생하여 1∼100m/s의 속도로 흥분이 전달된다. 이 전위변화를 율리우스 베른슈타인()이 탈분극현상으로 설명하였다.