La membrana cellulare non è molto permeabile agli ioni sodio, quindi deve passare attraverso un processo noto come diffusione facilitata. Nella diffusione facilitata, il sodio passa attraverso la membrana cellulare in un canale ionico voltaggio-dipendente , che viene aperto da un cambiamento nella corrente elettrica attraverso la membrana.
Questi canali rimangono aperti solo per circa un millisecondo, ma più di 7.000 ioni sodio entrano nella cella in questo momento. Questo tipo di diffusione facilitata di sodio si verifica solo in alcuni tipi di cellule eccitabili, come le cellule muscolari e i neuroni.
Per rimuovere l'eccesso di sodio dalle cellule, l'energia deve essere spesa sotto forma di adenosina trifosfato, ATP. In questo processo di trasporto attivo, ogni unità di ATP risulta nella rimozione di tre ioni di sodio dalla cellula e assume due ioni di potassio.
Esistono molti tipi diversi di diffusione facilitata, che vengono utilizzati dalle cellule per assumere grandi molecole che non possono passare attraverso la membrana cellulare, come zuccheri, minerali e amminoacidi. In questo processo, le molecole in genere tentano di spostarsi da aree ad alta concentrazione a zone a bassa concentrazione. Per questo motivo, la diffusione è anche completamente reversibile, in quanto le molecole possono muoversi in entrambe le direzioni.