Bir nöron başka bir nöron tarafından uyarıldığında, nöronun plazma membranında bir iyonik gradyan oluşur ve bu nöronda bir elektrik akımı akışı oluşturur. Akım akışı aksonun içinden geçerek nörotransmiterlerin terminallerde serbest bırakılmasını sağlar ve bu sayede sonraki nöronları uyarır.
Bir nöron uyarılmadan önce istirahat durumundadır. Nöronun plazma zarı, sodyum ve potasyum gibi bazı iyonlara seçici olarak geçirgendir.
Nörotransmiterler veya fiziksel değişiklikler tarafından uyarıldığında, nöronun plazma zarındaki bazı sodyum iyonu kanalları geçici olarak açılır. Sodyum iyonları nörona girer ve depolarizasyon olarak bilinen bir işlemde nöronun içini daha pozitif hale getirir. Bu, nöron zarının diğer kısımlarına yayılan bir elektrik akımı yaratır. Akım stimülasyonun büyüklüğü ile orantılıdır.
Depolarizasyon -50 mV membran potansiyeli ile sonuçlanırsa, bir aksiyon potansiyeli yaratır. Bu, voltaj kapılı sodyum iyon kanallarının açılmasıyla sonuçlanır ve sodyum iyonları nöronun içine akar. Aksiyon potansiyel akımı, aksonları, nörotransmiterlerin bırakıldığı terminal bobinlerine kadar indirdikten sonra, nöron, dinlenme durumuna döner.
