El potencial de acción se genera en canales iónicos dependientes de voltaje que están presentes en la membrana plasmática de una célula. Estos canales iónicos se activan por cambios en el potencial eléctrico de la membrana cerca del canal.
Cuando un evento externo hace que el potencial eléctrico de la membrana aumente y se despolarice, los canales de iones activados por voltaje se abren y causan una entrada de iones de sodio en el axón. Esto eventualmente causa la despolarización de la membrana y una inversión de la polaridad eléctrica de la membrana. A partir de entonces, los canales de sodio se cierran y los canales de potasio se abren, dando como resultado un éxodo de iones de potasio fuera del axón y la despolarización del axón. Todo este proceso de aumento y disminución potencial se denomina potencial de acción.
