Quando o potencial de membrana se torna mais negativo do que o valor normal de repouso, o neurónio fica hiperpolarizado. Esta alteração afasta a célula do limiar do potencial de ação e, por conseguinte, reduz a probabilidade de disparo.

A hiperpolarização pode resultar da abertura de canais de potássio ou de cloreto, ou da atividade de bombas eletrogénicas. As sinapses inibitórias produzem frequentemente potenciais hiperpolarizantes, embora em alguns casos a inibição funcione por derivação sem uma grande alteração de voltagem. Após um potencial de ação, uma breve hiperpolarização pós-potencial ajuda a limitar a frequência de disparo e contribui para o período refratário.

A hiperpolarização induzida experimentalmente é utilizada para estudar as condutâncias dependentes da voltagem e para prevenir a geração de potenciais de ação durante o registo das correntes sinápticas. No cérebro vivo, o equilíbrio entre as influências despolarizantes e hiperpolarizantes determina a cada instante se um neurónio participa numa oscilação da rede ou se permanece silencioso.

• Aumento do potencial negativo da membrana
• Reduz a probabilidade de disparo
• Produzido por correntes inibitórias ou bombas.
• Contribui para períodos refratários e inibição.