動作電位產生條件
①細胞膜外側存在離子含量差，細胞膜內K+含量低于細胞膜外，而細胞外Na+、Ca2+、Cl-低于細胞內，這些含量差的維持借助離子泵的主動轉運。（主要是Na+-K+泵的轉運）。②細胞膜在不同狀態下對不同離子的私密性不同，比如，安靜時主要容許K+通透，而去極化到閾電位水平時又主要容許Na+通透。③可激動組織或細胞受閾剌激或閾上剌激。產生過程≥閾剌激→細胞部份去極化→Na+少量內流→去極化至閾電位水平→Na+內流與去極化產生正反饋（Na+爆發性內流）→基本達到Na+平衡電位（膜內為正膜外為負，因有少量鉀離子外流造成最大值只是幾乎接近鈉離子平衡電位）（產生動作電位上升支）。膜去極化達一定電位水平→Na+內流停止、K+迅速外流（產生動作電位升高支）。產生機制動作電位上升支——Na+內流所致。動作電位的幅度決定于細胞內外的Na+含量差，細胞外液Na+含量減少動作電位幅度也相應增加，而阻斷Na+通道（河豚毒）則能制約動作電位的形成。動作電位升高支——K+外流所致。動作電位時細胞遭到剌激時細胞膜形成的一次可逆的、可傳導的電位變化。形成的機制為①閾剌激或閾上剌激使膜對Na+的私密性降低細胞膜電位，Na+順含量梯度及電位差內流，使膜去極化，產生動作電位的上升支。
②Na+通道失活細胞膜電位，而K+通道開放，K+外流，復極化產生動作電位的增長支。③鈉泵的作用，將步入膜內的Na+泵出膜外，同時將膜外多余的K+泵入膜內，恢復激動前時離子分布的含量。離子通道的特點細胞膜上有多種離子通道。而動作電位的形成，則與鈉和鉀離子通道有關。這種離子通道的開關狀態與膜電位有關，即是所謂的電流門控通道。比如鈉離子通道，在靜息時它是關掉而且是可激活的。當去極化到一特定值時都會導致其構型的改變，成為打開狀態。而且離子通道卻不會持續逗留在開放狀態，它會在幾微秒太沖閉。這是通過膜上一蛋白質的失活域的活動實現的，這個失活域會像蓋子一樣擋住離子通道。離子通道這些狀態被稱為關掉并失活的。過渡狀態關掉但可激活的只有在完全復極化后才可能出現，而開放可激活的狀態是在簡單模型中不可能實現的。(文獻中也寫道，一個關掉并失活的通道在復極過程中首先短時間內還是開放狀態，之后才改變構型直接成為關掉但可激活的。再度激活只能發生在完全復極以后，在去極化的細胞膜中不可能存在著過渡狀態開放并失活的)。其實，并不是所有的通道在電位抵達一定值之時全部打開。更可能的是，通道的處于某種狀態的機率是與電流相關的。而當閾電位出現時，大部份的通道便會開放，上述的模型便能挺好的描述這些狀態。而狀態之間過渡所需的時間也是因通道而異的。鈉通道從關到開發生在2微秒之內，而鉀通道則要10納秒。
不僅電流外，還有其他開關通道的機制,如物理門控通道。對動作電位來說，有兩種值得一提。一種是與外向檢波性鉀通道Kir有關，這些通道是不可調控的。但卻有一些帶正電的小分子如精素，才能在去極化到一定程度時堵塞通道孔。另一種機制與鉀通道有關，當細胞間的鈣離子與它結合后會開放。
靜息電位（,RP）是指細胞未受剌激時，存在于細胞膜內外兩邊的外正內負的電位差。因為這一電位差存在于安靜細胞膜的外側，故又名跨膜靜息電位，簡稱靜息電位或膜電位。
靜息電位產生機理
形成的基本緣由是離子的跨膜擴散，和鈉-鉀泵的特征也有關系。細胞膜內K+含量低于細胞外。安靜狀態下膜對K+私密性大，K+順含量差向膜外擴散，膜內的蛋白質負離子不能通過膜而被制止在膜內，結果導致膜外正電荷增多，電位變正；膜內負電荷相對增多，電位變負，形成膜內外電位差。這個電位差制止K+進一步外流，當使得K+外流含量差和制止K+外流的電位差這兩種互相對抗的力量相等時，K+外流停止。膜內外電位差便維持在一個穩定的狀態，即靜息電位。
把靜息時細胞的膜內負外正的狀態稱為膜的極化狀態（）；當膜外側的極化現象減緩時稱超極化()。相反，當極化現象減小時稱為去極化（）。當膜由原先的-70mV去極化到0mV，從而變化到20-40mV，去極化超過0電位的部份稱為超射，此時膜的狀態稱為反極化狀態