Når membranpotentialet bliver mere negativt end den normale hvileværdi, hyperpolariseres neuronet. Ændringen flytter cellen længere væk fra aktionspotentialets tærskelværdi og reducerer derfor sandsynligheden for affyring.

Hyperpolarisering kan skyldes åbningen af ​​kalium- eller kloridkanaler eller aktiviteten af ​​elektrogene pumper. Hæmmende synapser producerer ofte hyperpolariserende potentialer, selvom hæmning i nogle tilfælde virker ved at shunte uden en stor spændingsændring. Efter et aktionspotentiale hjælper en kort efter-hyperpolarisering med at begrænse affyringshastigheden og bidrager til den refraktære periode.

Eksperimentelt pålagt hyperpolarisering bruges til at studere spændingsafhængige konduktanser og til at forhindre spikes under optagelse af synaptiske strømme. I den levende hjerne bestemmer balancen mellem depolariserende og hyperpolariserende påvirkninger i hvert øjeblik, om en neuron deltager i en netværksoscillation eller forbliver tavs.

• Forøgelse af membranens negative potentiale
• Reducerer sandsynligheden for affyring
• Produceret af hæmmende strømme eller pumper
• Bidrager til refraktære perioder og hæmning