當神經元不進行訊號傳導時，其細胞膜仍維持穩定的電壓差，通常約為-70 mV，膜內相對於膜外為負。這種靜息電位是所有電訊號傳導的基線。

這種現像源自於細胞內離子分佈不均──細胞內鉀離子濃度高，細胞外鈉離子濃度高──以及靜止狀態下細胞膜對鉀離子的通透性較高。鈉鉀幫浦持續消耗能量來維持離子梯度，防止鉀離子洩漏。由於靜止電位接近鉀離子平衡電位，鉀離子電導的微小變化都會對其產生顯著影響。

靜止電位決定了離子的驅動力以及達到閾值的距離。影響靜止電位的因素——例如細胞外鉀離子濃度、幫浦活性或背景電導的變化——可以增加或降低神經元的興奮性，並與多種疾病相關，包括高鉀性週期性麻痺和擴散性抑制。測量靜止電位是任何神經元細胞內功能研究的基本步驟。

即使在「靜止」狀態下，細胞膜也是一種動態平衡，由持續的離子流和主動運輸來維持。