عندما لا تقوم الخلية العصبية بإرسال إشارات نشطة، يظل غشاؤها محافظًا على فرق جهد ثابت، عادةً ما يكون حوالي -70 ملي فولت، حيث يكون الجهد الداخلي سالبًا بالنسبة للجهد الخارجي. يُعد جهد الراحة هذا هو خط الأساس الذي تنطلق منه جميع الإشارات الكهربائية.

ينشأ هذا من التوزيع غير المتساوي للأيونات - تركيز عالٍ من البوتاسيوم في الداخل وتركيز عالٍ من الصوديوم في الخارج - ومن نفاذية الغشاء العالية للبوتاسيوم في حالة الراحة. وتستهلك مضخة الصوديوم والبوتاسيوم طاقة باستمرار للحفاظ على تدرجات التركيز ومنع التسرب. ولأن جهد الراحة قريب من جهد توازن البوتاسيوم، فإن التغيرات الطفيفة في موصلية البوتاسيوم تؤثر عليه بشكل كبير.

يُحدد جهد الراحة القوة الدافعة للأيونات والمسافة اللازمة للوصول إلى العتبة. ويمكن للعوامل التي تُغيره - مثل تغيرات البوتاسيوم خارج الخلية، أو نشاط المضخة، أو الموصلية الأساسية - أن تزيد أو تُقلل من استثارة الخلايا العصبية، وهي عوامل مُرتبطة بحالات مرضية تتراوح بين الشلل الدوري الناتج عن فرط بوتاسيوم الدم والاكتئاب المنتشر. ويُعد قياس جهد الراحة خطوة أساسية في أي دراسة داخلية لوظائف الخلايا العصبية.

حتى في حالة "الراحة"، يكون الغشاء عبارة عن توازن ديناميكي يتم الحفاظ عليه من خلال التدفق المستمر للأيونات والنقل النشط.