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Mientras la neurona se encuentra en estado de reposo hay una mayor cantidad de cargas negativas en su interior que en su exterior. Esta distribución desigual de cargas eléctricas genera una diferencia de potencial eléctrico que resulta en una polarización negativa de la neurona cuyo voltaje es de -70 mv (debido a la presencia del anión cloruro y proteínas).

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Si el estímulo supera un umbral ,
la despolarización dispara el
llamado “potencial de acción”.
La ley del todo o nada indica que
la neurona genera un impulso si se supera el umbral (“todo”); y no lo genera si no se supera (“nada”)

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El estímulo (si supera el umbral) provoca la apertura de los canales de sodio y el cierre de los canales de potasio. Lo cual impide la salida de potasio y permite el ingreso  de altos niveles de sodio que, siendo de carga positiva, contrarresta la negatividad del interior de la neurona. Una vez alcanzados los +40 mv , la neurona es óptima para transmitir el impulso nervioso.

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Una vez transmitido el impulso, la neurona comienza a repolarizarse bloqueando los canales de sodio y abriendo los de potasio. Gracias al gradiente, se liberan grandes cantidades de potasio que rápidamente convierten en negativo el voltaje de dicha zona de la membrana . En la mayoría de los casos la repolarización lleva el voltaje a un nivel incluso inferior (promedio -90 mv), llamado hiperpolarización. En dichos casos entran en juego las bombas de sodio y potasio, encargadas de llevar el voltaje al estado de reposo (-70 mv) durante un período llamado refractario en el que la neurona no es capaz de recibir nueva información.

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A modo de resumen dejamos a su disposición un gráfico que sintetiza los períodos que atraviesa una neurona durante el impulso nervioso y sus respectivos voltajes durante este.