I neuroni trasmettono impulsi elettrici consentendo il passaggio di ioni carichi attraverso le loro membrane in risposta a stimoli, cambiando la carica del neurone in un processo che si propaga attraverso l'assone del neurone. Normalmente, i neuroni mantenere una carica negativa interna rispetto al loro ambiente escludendo gli ioni di sodio dal loro citoplasma. Quando attivato, i canali del sodio si aprono, consentendo agli ioni di sodio di allagarsi e neutralizzando la carica.
La membrana di un neurone è alquanto permeabile agli ioni di potassio, meno permeabile agli ioni cloruro e molto meno permeabile agli ioni di sodio. Ciascuna di queste sostanze passa attraverso la membrana durante la diffusione, ma il sodio lo fa solo lentamente ei neuroni usano il trasporto attivo per pompare il sodio. Poiché si diffonde solo lentamente nella cella, questo crea un'eccessiva concentrazione di ioni di sodio all'esterno della cellula e quindi una maggiore carica positiva netta.
Una volta stimolato il neurone, gli ioni di sodio iniziano a penetrare. Se il cambiamento è abbastanza grande, innesca un cambiamento nella cella in cui tutti i canali per il sodio si aprono, consentendo la diffusione e uniformando l'interno del neurone con il suo ambiente. Mentre questo inizialmente si verifica solo in una parte della cella, il cambiamento in una parte stimola le porzioni adiacenti, causando la variazione della carica elettrica di propagarsi attraverso la cella.
