ศักยภาพหรือความต่างศักย์เกิดขึ้นเมื่อประจุไฟฟ้ามีความแตกต่างระหว่างสองจุด ความแตกต่างของประจุนี้มักเกิดจากความเข้มข้นของประจุที่มีประจุอยู่ตรงข้ามกันในแต่ละจุด การกระทำที่อาจเกิดขึ้นเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลันและคมชัดในความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นทั่วเยื่อหุ้มเซลล์ประสาทที่แพร่กระจายไปตามความยาวของเซลล์
เมื่อแรงกระตุ้นเส้นประสาทไม่ได้ถูกส่งออกไปด้านในของเซลล์ประสาทจะมีประจุลบและภายนอกจะเป็นประจุบวก มันบอกว่าจะอยู่ในสถานะพักดังนั้นความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นในเวลานี้คือศักยภาพในการพักผ่อน ความแตกต่างของประจุมีสาเหตุมาจากปริมาณของไอออนที่พบภายในและรอบ ๆ เซลล์ ในกรณีของเซลล์ประสาทความต่างศักย์เกิดจากโซเดียมและโพแทสเซียมไอออน
แรงกระตุ้นเส้นประสาททั้งหมดเป็นอิออนในธรรมชาติ เมื่อเซลล์ประสาทพักตัวจะมีความเข้มข้นของโพแทสเซียมและโซเดียมไอออนที่แตกต่างกันทั้งสองด้านของเยื่อหุ้มเซลล์ ความแตกต่างนี้ได้รับการดูแลโดยเครื่องสูบน้ำโซเดียม - โพแทสเซียมในเยื่อหุ้มเซลล์ ปั๊มนี้จะสูบโซเดียมไอออนออกจากเซลล์และไอออนของโพแทสเซียมใน
โพแทสเซียมและโซเดียมไอออนกระจายไปทั่วเยื่อหุ้มเซลล์เนื่องจากความแตกต่างของความเข้มข้นในแต่ละด้าน โพแทสเซียมไอออนสามารถแพร่กระจายออกจากเซลล์ได้อย่างง่ายดาย แต่เยื่อหุ้มเซลล์นั้นจะไม่สามารถซึมผ่านไปสู่โซเดียมไอออนที่แพร่กระจายไปได้ผลลัพธ์โดยรวมคือภายในเซลล์ประสาทมีประจุลบที่สัมพันธ์กับด้านนอกของเซลล์
เมื่อเซลล์ประสาทถูกกระตุ้นและมีแรงกระตุ้นเกิดขึ้นสถานการณ์จะกลับด้านชั่วขณะ ด้านในของเซลล์กลายเป็นค่าบวกและลบภายนอก การพลิกกลับอย่างกะทันหันของศักยภาพการพักผ่อนที่มาพร้อมกับแรงกระตุ้นคือศักยภาพในการดำเนินการ ศักยภาพในการดำเนินการนั้นสั้นมากดังนั้นแรงกระตุ้นจึงเป็นคลื่นของการสลับขั้วหรือศักย์การกระทำที่ผ่านไปตามเซลล์
ระหว่างอิมพัลส์เซลล์เยื่อหุ้มเซลล์จะดูดซึมไอออนโซเดียมได้ โซเดียมไอออนมีความเข้มข้นสูงมากนอกเมมเบรนดังนั้นพวกมันจึงแพร่กระจายเข้าสู่เซลล์อย่างรวดเร็ว สิ่งนี้จะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วและลดศักยภาพในการพัก เมื่อพบประจุบวกมากมายภายในเซลล์ด้านในจะมีประจุเป็นบวกเมื่อเทียบกับภายนอก
โซเดียมไอออนสามารถเข้าสู่เซลล์ผ่านช่องทางไอออน เมื่อเซลล์หยุดพักช่องไอออนจะยังคงปิดและป้องกันไม่ให้ไอออนโซเดียมเข้าสู่เซลล์ เมื่อพวกเขาถูกกระตุ้นโดยแรงกระตุ้นพวกเขาเปิดขึ้นและอนุญาตให้มีการไหลเข้าของไอออนโซเดียม ด้วยวิธีนี้ศักยภาพการดำเนินการและแรงกระตุ้นจะแพร่กระจายตัวเอง ศักยภาพในการออกฤทธิ์ในบริเวณหนึ่งของเยื่อหุ้มเซลล์จะกระตุ้นบริเวณต่อไปนี้ทำให้ช่องไอออนเปิด สิ่งนี้จะเริ่มต้นศักย์การกระทำซึ่งจะกระตุ้นพื้นที่ต่อไปนี้และอื่น ๆ
เมื่อไอออนโซเดียมเข้าสู่เซลล์ไอออนของโพแทสเซียมจะหายไป นี่คือจุดเริ่มต้นของกระบวนการกู้คืนที่ภายในเซลล์เริ่มฟื้นประจุลบ หลังจากการกระทำที่มีศักยภาพผ่านและเคลื่อนย้ายไปตามเยื่อหุ้มเซลล์, ช่องไอออนจะปิดและเยื่อจะกลายเป็นผ่านไปไม่ได้กับไอออนโซเดียม ปั๊มโซเดียม - โพแทสเซียมจะดูดประจุโซเดียมไอออนออกมาอีกครั้งและไอออนโพแทสเซียมก็จะส่งผลให้เกิดการพักตัว
