Kích hoạt nơ-ron hoàn toàn hoặc không có nghĩa là nơ-ron đang bật hoặc tắt. Khi một nơ-ron kích hoạt, nó được gọi và điện thế hoạt động. Không có trạng thái ở giữa và tất cả các điện thế hoạt động đều có cùng độ lớn.
Kích hoạt tế bào thần kinh được điều khiển bởi một điện thế được tạo ra thông qua sự phân tách các ion natri và kali qua màng tế bào thần kinh. Điện áp đo sự khác biệt về điện tích này giữa bên trong và bên ngoài tế bào.Khi ở trạng thái nghỉ, các ion natri được giữ bên ngoài tế bào và các ion kali được giữ bên trong tế bào bằng máy bơm natri-kali. Điện thế nghỉ là -70mV (milivôn), có nghĩa là điện tích bên trong tế bào nhỏ hơn bên ngoài tế bào 70 mV.
Khi tế bào thần kinh nhận được tín hiệu, một số kênh natri sẽ mở ra và các ion natri chạy nhanh vào tế bào. Điều này làm thay đổi điện thế màng. Nếu điện thế màng vượt qua ngưỡng -55mV, tế bào thần kinh sẽ được kích hoạt hoàn toàn. Sự kích hoạt được gọi là một tiềm năng hoạt động. Nếu vượt qua ngưỡng, nhiều kênh natri mở ra và điện thế màng đạt + 30mV. Khi kết thúc điện thế hoạt động, các kênh kali mở ra và kali rời khỏi tế bào, đưa tế bào trở lại điện thế nghỉ.
Quá trình này được gọi là "tất cả hoặc không có gì" vì ô đang bật hoặc tắt. Nếu điện thế ngưỡng được đáp ứng, thì tế bào thần kinh sẽ kích hoạt. Nếu nó không được đáp ứng, không có tế bào thần kinh nào được bắn ra cả. Ngoài ra, điện thế màng luôn tăng lên +30 mV trong thời gian điện thế hoạt động. Do đó, không có sự khác biệt về mức độ kích hoạt.
