Lorsque le potentiel membranaire devient plus négatif que sa valeur de repos normale, le neurone est hyperpolarisé. Cette modification éloigne la cellule du seuil de déclenchement du potentiel d'action et réduit ainsi la probabilité de son activation.

L'hyperpolarisation peut résulter de l'ouverture de canaux potassiques ou chlorures, ou de l'activité de pompes électrogéniques. Les synapses inhibitrices produisent souvent des potentiels hyperpolarisants, bien que dans certains cas, l'inhibition s'effectue par shunt sans variation de potentiel importante. Après un potentiel d'action, une brève post-hyperpolarisation contribue à limiter la fréquence de décharge et à la période réfractaire.

L'hyperpolarisation induite expérimentalement est utilisée pour étudier les conductances dépendantes du voltage et pour empêcher l'activité neuronale lors de l'enregistrement des courants synaptiques. Dans le cerveau vivant, l'équilibre constant entre les influences dépolarisantes et hyperpolarisantes détermine si un neurone participe à une oscillation du réseau ou reste inactif.

• Augmentation du potentiel négatif de la membrane
• Réduit la probabilité de tir
• Produit par des courants ou des pompes inhibitrices
• Contribue aux périodes réfractaires et à l'inhibition