Bir nöron dinlendiğinde, sinyal göndermez. Nöronun dışına göre iç kısmı negatiftir. Membranın her iki tarafını dengelemek için girişimler olabilir, ancak hücre zarı yalnızca bazı iyonların geçmesine izin verir.
Bir nöron dinlendiğinde, potasyum iyonları (K +) membrandan kolayca geçer. Klorür iyonlarının (Cl-) ve sodyum iyonlarının (Na +) geçmesi zordur. Negatif yüklü protein molekülü (A-) membrandan geçemiyor. Seçici iyon kanallarına eşlik eden her iki potasyum iyonu için zardan üç sodyum iyonu çıkaran bir pompadır. Tüm kuvvetler dengelendikten ve nöronun içi ve dışı arasındaki voltaj farkları ölçüldükten sonra dinlenme potansiyeli elde edilir.
Dinlenme potansiyeli, bir nöronun dinlenme durumunda neler olduğuna dair bilgi içerir. Bir nöron bir akson aracılığıyla bilgi gönderdiğinde, o zaman bir dürtü veya sivri olarak da bilinen eylem potansiyeli elde edilir.
Hareketsiz kalan bir nöron, membrandaki elektrik yüklerinde bir fark gösterir. Fark, bir osiloskop veya voltmetreye bağlı küçük elektrotlar kullanılarak ölçülebilir.