V klidu je vnitřek neuronu záporně nabitý vzhledem k vnějšímu povrchu. Když do něj vstoupí kladně nabité ionty nebo záporně nabité ionty odejdou, tento napěťový rozdíl se zmenší. Říká se, že membrána depolarizuje.

Mírná depolarizace může otevřít napěťově řízené sodíkové kanály a po dosažení prahové hodnoty spustit akční potenciál. Podprahová depolarizace se s časem a vzdáleností rozpadá, což umožňuje neuronu integrovat mnoho vstupů, než se rozhodne, zda k aktivaci dojde. Depolarizaci vyvolávají synaptické proudy, potenciály senzorických receptorů a experimentálně injektované proudy.

Opačný proces, hyperpolarizace, snižuje pravděpodobnost vzniku vzruchů. Souhra depolarizačních a hyperpolarizačních vlivů v každém okamžiku určuje výstup neuronu. Farmakologické látky a toxiny, které mění depolarizaci, se používají jak jako výzkumné nástroje, tak jako léky ovlivňující excitabilitu.

• Snížení negativního potenciálu membrány
• Posouvá neuron blíže k prahu střelby
• Způsobeno kladným nebo záporným proudem směřujícím dovnitř
• Zásadní krok k vytvoření akčního potenciálu