El movimiento de las moléculas contra un gradiente de concentración se llama transporte activo. Un gradiente de concentración se produce cuando la concentración de moléculas o iones en un lado de una membrana permeable es mayor que en el otro. Las moléculas se mueven naturalmente con el gradiente; Por lo tanto, el transporte activo requiere enzimas y energía.
Las células animales mantienen un gradiente de concentración de iones mediante el uso de transporte activo. Durante el transporte activo, la célula bombea dos iones de potasio a la célula, mientras empuja tres iones de sodio hacia afuera. Cuando la celda recibe una señal, el transporte activo se detiene y los iones comienzan a moverse con el gradiente. En las células nerviosas, el transporte activo ocurre hasta que el nervio debe enviar un impulso. Cuando la bomba de transporte activa se detiene, la difusión rápida permite que el impulso se produzca casi instantáneamente.