Az akciós potenciál egy rövid elektromos impulzus, amely az idegsejt axonján halad. Ez az alapvető jel, amelyen keresztül az idegsejtek távolsági kommunikációt folytatnak.

Nyugalmi állapotban az axon belseje negatív töltésű a külsejéhez képest. Amikor elegendő depolarizáló inger érkezik az axondombra, a feszültségfüggő nátriumcsatornák megnyílnak, nátrium áramlik be, és a membránpotenciál gyorsan megfordul. A nátriumcsatornák szinte azonnal inaktiválódnak, a káliumcsatornák megnyílnak, helyreállítva a negatív belső töltést. Az egész folyamat körülbelül egy milliszekundumig tart. Mivel az egyik ponton bekövetkező depolarizáció ugyanazt a szekvenciát indítja el a következő ponton, az impulzus erőveszteség nélkül terjed egészen az axonvégződésekig.

Az akciós potenciál „minden vagy semmi” jellege azt jelenti, hogy az erősebb ingerek nem hoznak létre nagyobb, hanem gyakoribb tüskéket. A mielinhüvelyek lehetővé teszik, hogy az ingerület nyirokcsomóról nyirokcsomóra ugorjon, ami jelentősen megnöveli a sebességet. A helyi érzéstelenítők a nátriumcsatornák blokkolásával hatnak, és ezáltal megakadályozzák az akciós potenciál kialakulását.

Minden gondolat, érzés és mozdulat ezen apró elektrokémiai események megbízható működésétől függ.