Il movimento delle molecole contro un gradiente di concentrazione è chiamato trasporto attivo. Un gradiente di concentrazione si verifica quando la concentrazione di molecole o ioni su un lato di una membrana permeabile è maggiore che sull'altro lato. Le molecole si muovono naturalmente con il gradiente; pertanto, il trasporto attivo richiede enzimi ed energia.
Le cellule animali mantengono un gradiente di concentrazione di ioni mediante il trasporto attivo. Durante il trasporto attivo, la cellula pompa due ioni di potassio nella cellula, mentre spinge fuori tre ioni di sodio. Quando la cellula riceve un segnale, il trasporto attivo si ferma e gli ioni iniziano a muoversi con il gradiente. Nelle cellule nervose, il trasporto attivo avviene finché il nervo non deve inviare un impulso. Quando la pompa di trasporto attiva si arresta, la rapida diffusione consente all'impulso di verificarsi quasi istantaneamente.
