Bir nöron aktif olarak sinyal göndermediğinde bile, zarı genellikle -70 mV civarında sabit bir voltaj farkını korur; iç kısım dış kısma göre negatiftir. Bu dinlenme potansiyeli, tüm elektriksel sinyalleşmenin başladığı temel noktadır.

Bu durum, iyonların eşit olmayan dağılımından (içeride yüksek potasyum, dışarıda yüksek sodyum) ve zarın dinlenme halindeyken potasyuma karşı daha yüksek geçirgenliğinden kaynaklanır. Sodyum-potasyum pompası, sızıntıyı önlemek için sürekli olarak enerji harcar. Dinlenme potansiyeli potasyum denge potansiyeline yakın olduğundan, potasyum iletkenliğindeki küçük değişiklikler onu güçlü bir şekilde etkiler.

Dinlenme potansiyeli, iyonlar üzerindeki itici gücü ve eşik değerine olan mesafeyi belirler. Ekstraselüler potasyumdaki değişiklikler, pompa aktivitesi veya arka plan iletkenlikleri gibi onu değiştiren faktörler, uyarılabilirliği artırabilir veya azaltabilir ve hiperkalemik periyodik paraliziden yayılan depresyona kadar çeşitli durumlarda rol oynar. Dinlenme potansiyelinin ölçülmesi, nöronal fonksiyonun herhangi bir hücre içi çalışmasında temel bir adımdır.

Zar, "dinlenme" halinde bile, sürekli iyon akışı ve aktif taşıma ile korunan dinamik bir denge halindedir.