Quando un neurone è a riposo, non sta inviando un segnale. L'interno del neurone rispetto all'esterno è negativo. Ci possono essere tentativi di bilanciare entrambi i lati della membrana, ma la membrana cellulare consente solo il passaggio di alcuni ioni.
Quando un neurone è a riposo, gli ioni di potassio (K +) hanno un facile passaggio attraverso la membrana. È difficile incrociare gli ioni cloruro (Cl-) e gli ioni sodio (Na +). La molecola proteica caricata negativamente (A-) non è in grado di passare attraverso la membrana. Accompagnare i canali ionici selettivi è una pompa che tre ioni di sodio fuori dalla membrana per ogni due ioni di potassio che entrano. Dopo che tutte le forze si sono bilanciate e le differenze di tensione tra l'interno e l'esterno del neurone sono state misurate, si ottiene il potenziale di riposo.
Il potenziale di riposo contiene informazioni su ciò che avviene nello stato di riposo di un neurone. Quando un neurone invia informazioni attraverso un assone, viene raggiunto il potenziale d'azione, che è anche noto come impulso o picco.
Un neurone a riposo mostra una differenza di cariche elettriche attraverso la membrana. La differenza può essere misurata con l'uso di piccoli elettrodi collegati a un oscilloscopio o voltmetro.