เซลล์ประสาทเป็นองค์ประกอบของระบบประสาทที่รับผิดชอบในการรับและส่งข้อมูลทั่วสมองผ่านสัญญาณไฟฟ้าเคมี ข้อมูลเดินทางผ่านสมองในรูปแบบของการกระทำที่อาจเกิดขึ้นหรือแรงกระตุ้นเส้นประสาท สิ่งนี้จะกลับค่าประจุไฟฟ้าของเซลล์ประสาทที่พักตัวและศักยภาพของเซลล์เยื่อหุ้มเซลล์ เมื่อเซลล์ประสาทไม่ได้สร้างศักยภาพในการกระทำมันถูกเรียกว่าเซลล์ประสาทที่พำนัก ที่เหลือเซลล์ประสาทมีเยื่อหุ้มเซลล์ภายในที่มีประจุลบเมื่อเทียบกับด้านนอกของเยื่อหุ้มเซลล์
เยื่อหุ้มเซลล์เป็นขอบเขตภายนอกรอบเซลล์ประสาท ประกอบด้วยไขมันหรือไขมันสองชั้นสองชั้นและเป็นที่ซึ่งพบโปรตีนเช่นช่องไอออน ไขมันสองชั้นทำงานเป็นสิ่งกีดขวางและรักษาส่วนของประจุไฟฟ้าทั่วเยื่อหุ้มเซลล์ผ่านปั๊มไอออนและช่องไอออน เครื่องสูบน้ำไอออนจะสร้างการไล่ระดับความเข้มข้นของไอออนในเยื่อหุ้มเซลล์และเคลื่อนย้ายไอออนเข้าและออกจากเซลล์ประสาทจากการไล่ระดับความเข้มข้น ช่องไอออนทำงานตรงข้ามกับปั๊มไอออนและอนุญาตให้ไอออนบางตัวเคลื่อนที่ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ไปสู่การไล่ระดับความเข้มข้น
ความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นทั่วเยื่อหุ้มเซลล์ของเซลล์ประสาทที่พักตัวเรียกว่าศักยภาพของเยื่อหุ้มที่พักผ่อน มันเป็นพลังงานไฟฟ้าข้ามเมมเบรนของเซลล์ที่ไม่มีการกระตุ้นและกระตุ้นด้วยไฟฟ้า ศักยภาพของเซลล์ประสาทจะอยู่ในช่วงตั้งแต่ลบ -60 มิลลิโวลต์ (mV) ถึงลบ -90 มิลลิโวลต์ แต่มักจะเป็นลบ -65 มิลลิโวลต์ ความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นทั่วเยื่อหุ้มเซลล์เกิดขึ้นเนื่องจากความแตกต่างในความเข้มข้นของไอออนภายในและภายนอกของเซลล์และเนื่องจากเยื่อหุ้มเซลล์สามารถซึมผ่านได้หรือมีรูพรุนต่อไอออนเหล่านั้น
เยื่อหุ้มเซลล์มีของเหลวในเซลล์ที่มีความเข้มข้นสูงของโพแทสเซียมไอออนสมดุลโดยประจุลบหรือประจุลบ เยื่อหุ้มเซลล์นั้นผ่านเข้าไปไม่ได้กับประจุลบเหล่านี้ซึ่งหมายความว่าไอออนเหล่านั้นไม่สามารถเคลื่อนที่ผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้ ของเหลวที่อยู่นอกเยื่อหุ้มเซลล์ถือเป็นสารละลายเจือจางของโซเดียมคลอไรด์
เซลล์ประสาทที่พำนักมีการไหลของโซเดียมไอออนเข้าไปในเซลล์ประสาทผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ผ่านช่องโซเดียมไอออน นี่คือความสมดุลจากการไหลของไอออนโพแทสเซียมผ่านช่องทางไอออนโพแทสเซียม ที่เหลือหรือเมื่อเยื่อหุ้มเซลล์ประสาทถูกโพลาไรซ์ศักยภาพของเมมเบรนจะยังคงอยู่ใกล้กับศักยภาพของโพแทสเซียมสมดุล ซึ่งหมายความว่าเยื่อหุ้มเซลล์ประสาทส่วนใหญ่ประกอบด้วยโพแทสเซียมไอออน เยื่อหุ้มเซลล์ประสาทถูกลดหลั่นเมื่อได้รับสัญญาณ excitatory หรือการกระทำที่มีศักยภาพส่งผลให้การไหลของโซเดียมไอออนและเซลล์ประสาทที่ไม่ได้พักหรือไม่ใช้งานอีกต่อไป
