細胞在安靜狀態時，正電荷位於膜外一側（膜外電位爲正），負電荷位於膜內一側（膜內電位爲負，）這種狀態稱爲極化。
如果膜內外電位差增大，即靜息電位的數值向膜內負值加大的方向變化時，稱爲超極化。
相反地，如果膜內外電位差減小，即膜內電位向負值減小的方向變化，則稱爲去極化或極化。
一般神經纖維的靜息電位如以膜外電位爲零，膜內電位爲-70～-90mv。靜息電位是由於細胞內K+出膜，膜內帶負電，膜外帶正電導致的 。
靜息狀態下細胞膜存在開放的鉀通道，細胞內鉀離子濃度又高於細胞外。於是，帶正電的鉀離子外流在細胞膜外形成正電子層，同時細胞內帶負電同時不能自由擴散的大分子物質被吸附到細胞膜內測。至此，形成外正內負。
