Sự khử cực xảy ra bất cứ khi nào các đuôi gai của tế bào thần kinh nhận được một kích thích. Các kênh natri mở ra và natri tràn vào tế bào. Tiếp theo, các kênh natri đóng lại và các kênh kali mở ra để tái phân cực màng tế bào. Khi các kênh kali mở ra, màng tế bào trở nên ít âm hơn. Cuối cùng, các kênh kali vẫn mở và tế bào trải qua quá trình siêu phân cực.
Điện thế hoạt động hoàn tất bất cứ khi nào tế bào trải qua cả ba quá trình này. Sau khi điện thế hoạt động hoàn thành, tế bào phải trở về điện thế nghỉ là -70 milivôn. Để thực hiện điều này, máy bơm natri kali tích cực vận chuyển các ion natri ra khỏi tế bào và cũng tích cực vận chuyển các ion kali vào trong tế bào.
