W stanie spoczynku wnętrze neuronu jest naładowane ujemnie w stosunku do otoczenia. Gdy jony o ładunku dodatnim wchodzą do neuronu lub jony o ładunku ujemnym wychodzą, różnica potencjałów maleje. Mówi się, że błona ulega depolaryzacji.

Niewielka depolaryzacja może otworzyć kanały sodowe bramkowane napięciem i, po osiągnięciu progu, wywołać potencjał czynnościowy. Depolaryzacje podprogowe zanikają wraz z odległością i czasem, pozwalając neuronowi zintegrować wiele sygnałów wejściowych przed podjęciem decyzji o aktywacji. Prądy synaptyczne, potencjały receptorów czuciowych i prądy wstrzykiwane eksperymentalnie – wszystkie one wywołują depolaryzację.

Proces przeciwny, hiperpolaryzacja, zmniejsza prawdopodobieństwo pobudzenia. Wzajemne oddziaływanie czynników depolaryzujących i hiperpolaryzujących w każdym momencie determinuje sygnał wyjściowy neuronu. Środki farmakologiczne i toksyny zmieniające depolaryzację są wykorzystywane zarówno jako narzędzia badawcze, jak i leki wpływające na pobudliwość.

• Redukcja ujemnego potencjału błony
• Przesuwa neuron bliżej progu aktywacji
• Spowodowane przez prąd dodatni dochodzący lub ujemny wychodzący
• Istotny krok w kierunku generowania potencjału czynnościowego