В соответствии с классическим определением, потенциал действия - возникающий по принципу "все или ничего", самовоспроизводящийся, распространяющийся в определенном направлении, деполяризующий нервный импульс.
В аксонах восходящая (деполяризующая) фаза потенциала действия опосредована током натрия через мембранные каналы, который приводит к деполяризации мембраны. Реполяризация мембраны обеспечивается двумя процессами:
1. Прекращение тока натрия
2. Активация тока калия, который приводит к гиперполяризации мембраны
Во многих аксонах потенциал гиперполяризации, опосредованный одним или несколькими калиевыми каналами, следует за потенциалом действия.
Когда натриевые каналы в основном инактивированы, и ток натрия прекращается, новый потенциал действия не может возникнуть (период абсолютной рефрактерности).