当神经元不进行信号传导时，其细胞膜仍然维持着稳定的电压差，通常约为-70 mV，膜内相对于膜外为负。这种静息电位是所有电信号传导的基线。

这种现象源于细胞内离子分布不均——细胞内钾离子浓度高，细胞外钠离子浓度高——以及静息状态下细胞膜对钾离子的通透性更高。钠钾泵持续消耗能量来维持离子梯度，防止钾离子泄漏。由于静息电位接近钾离子平衡电位，钾离子电导的微小变化都会对其产生显著影响。

静息电位决定了离子的驱动力以及达到阈值的距离。影响静息电位的因素——例如细胞外钾离子浓度、泵活性或背景电导的变化——可以增加或降低神经元的兴奋性，并与多种疾病相关，包括高钾性周期性麻痹和扩散性抑制。测量静息电位是任何神经元细胞内功能研究的基本步骤。

即使在“静止”状态下，细胞膜也是一种动态平衡，由持续的离子流和主动运输维持。