Amikor egy neuron nyugalomban van, a sejt belseje negatív a külsőhöz képest. Ennek az az oka, hogy több káliumion van a sejten belül, mint kívül, és több kloridion van a sejten kívül, mint belül.
Amikor egy neuront stimulálnak, a sejtmembránban lévő nátrium-kálium pumpa megnyílik, lehetővé téve a nátriumionok beáramlását a sejtbe és a káliumionok kiáramlását. Ez azt eredményezi, hogy a sejt belseje pozitív lesz a külsőhöz képest.
Az elektromos potenciál változását akciós potenciálnak nevezzük. Az akciós potenciálok lefelé haladnak az idegsejt axonján, és információt szállítanak a sejttestből a szinapszisokba.
A szinapszisban az akciós potenciál neurotranszmitterek felszabadulását okozza, amelyek kémiai hírvivők, amelyek a posztszinaptikus neuron receptoraihoz kötődnek. Ez a kötődés arra késztetheti, hogy a posztszinaptikus neuron vagy saját akciós potenciált indítson el, vagy gátolja egy akciós potenciál tüzelését.
Ily módon a neuronok kommunikálnak egymással, és információt továbbítanak az egész idegrendszerben.