Điện thế hoạt động được tạo ra trong các kênh ion định áp có trong màng sinh chất của tế bào. Các kênh ion này được kích hoạt bởi sự thay đổi điện thế của màng gần kênh.
Khi một sự kiện bên ngoài làm cho điện thế màng tăng lên và khử cực, các kênh ion định áp mở ra và gây ra dòng ion natri vào sợi trục. Điều này cuối cùng gây ra sự khử cực của màng và đảo ngược phân cực điện của màng. Sau đó, các kênh natri đóng lại và các kênh kali mở ra, dẫn đến sự di chuyển các ion kali ra khỏi sợi trục, và sự khử cực của sợi trục. Toàn bộ quá trình tăng và giảm tiềm năng này được gọi là tiềm năng hoạt động.