Os neurônios transmitem impulsos elétricos ao permitir a passagem de íons carregados através de suas membranas em resposta a estímulos, alterando a carga do neurônio em um processo que se propaga através do axônio do neurônio. Normalmente, os neurônios mantêm uma carga negativa interna em relação ao seu ambiente, excluindo os íons de sódio de seu citoplasma. Quando ativados, os canais de sódio se abrem, permitindo que os íons de sódio inundem e neutralizem a carga.
A membrana de um neurônio é um pouco permeável aos íons de potássio, menos permeável aos íons cloreto e muito menos permeável aos íons sódio. Cada uma dessas substâncias passa pela membrana durante a difusão, mas o sódio só o faz lentamente, e os neurônios usam o transporte ativo para bombear o sódio para fora. Como ele se difunde lentamente de volta para a célula, isso cria uma concentração excessiva de íons de sódio fora da célula e, portanto, uma carga positiva líquida maior.
Uma vez que o neurônio é estimulado, os íons de sódio começam a vazar para dentro. Se a mudança for grande o suficiente, ela desencadeia uma mudança na célula onde todos os canais de sódio se abrem, permitindo que a difusão ocorra e equalizando o interior do neurônio com seus ambiente. Embora isso ocorra inicialmente apenas em uma parte da célula, a mudança em uma parte estimula as porções adjacentes, fazendo com que a mudança na carga elétrica se propague através da célula.
