Nernstova enačba določa potencial mirovanja celičnih membran v telesu kot faktor koncentracije ionov znotraj in zunaj celice. Celice so osnovna enota telesa, okolje znotraj celice pa je od zunaj ločeno s celično membrano. Znotrajcelično okolje vsebuje koncentracijo ionov, ki je drugačna kot v zunajceličnem okolju, zato se razvije električni naboj, ki se imenuje potencial mirovanja. Pri določanju potenciala mirovanja so najbolj vplivni ioni, za katere je celična membrana najbolj prepustna: natrij in kalij. V celici je višja koncentracija kalija kot zunaj celice, nasprotno pa velja za natrijev ion.
Za številne celice v telesu ostane potencial mirovanja konstanten ves čas življenjske dobe celice. Za razdražljive celice, kot so živčne in mišične, pa se potencial mirovanja preprosto nanaša na membranski potencial, ko celica ni vzbujena. Razdražljiva celica je tista, ki generira električni impulz, ki povzroči, da se celica skrči, v primeru mišične celice, ali sproži signal v primeru živčne celice.
Vzbujanje povzroči spremembo prepustnosti membrane za ione, predvsem za kalij in natrij. To omogoča pretok ionov iz območja višje koncentracije v območje nižje koncentracije, ta tok pa povzroči električni tok, ki bo spremenil naboj čez membrano. Zato Nernstova enačba v tem primeru ni uporabna, ker Nernstova enačba upošteva samo koncentracijo ionov, ko ni prepustnosti čez celično membrano.
Nernstova enačba vključuje konstante, kot so Faradayeva konstanta, univerzalna plinska konstanta, absolutna temperatura telesa in valenca obravnavanih ionov. Kalij je najpogosteje obravnavan ion v enačbi. Je ion največje prepustnosti, zato najbolj teče čez membrano.
Nernstova enačba je bila kritizirana, ker predpostavlja, da ni neto pretoka ionov čez celično membrano. Realno gledano ni nikoli neto pretoka ionov, ker ioni uhajajo zaradi puščanja ali pa jih celica aktivno črpa čez membrano. V mnogih primerih je pri napovedovanju membranskega potenciala prednostna bolj univerzalna Goldmanova enačba. Goldmanova enačba upošteva prepustnost membrane za ione za natančnejšo oceno membranskega potenciala in jo lahko uporabimo za vzbuljive in nevzbudljive celice.