I hvile er en neurons indre negativt ladet i forhold til ydersiden. Når positivt ladede ioner kommer ind eller negativt ladede ioner forlader, krymper denne spændingsforskel. Membranen siges at depolarisere.

Beskeden depolarisering kan åbne spændingsstyrede natriumkanaler og, hvis tærsklen nås, udløse et aktionspotentiale. Subtærskel-depolariseringer henfalder med afstand og tid, hvilket giver neuronen mulighed for at integrere mange input, før den beslutter, om den skal aktiveres. Synaptiske strømme, sensoriske receptorpotentialer og eksperimentelt injicerede strømme producerer alle depolarisering.

Den modsatte proces, hyperpolarisering, gør affyring mindre sandsynlig. Samspillet mellem depolariserende og hyperpolariserende påvirkninger i hvert øjeblik bestemmer neuronens output. Farmakologiske stoffer og toksiner, der ændrer depolarisering, bruges både som forskningsværktøjer og som medicin, der påvirker excitabiliteten.

• Reduktion af membranens negative potentiale
• Flytter neuronet tættere på skudtærsklen
• Forårsaget af indadgående positiv eller udadgående negativ strøm
• Et essentielt skridt mod generering af handlingspotentiale