Akcijski potencial je sprememba relativnega naboja na membrani nekaterih celic v živalih in rastlinah. Celice, ki so podvržene akcijskim potencialom, se imenujejo razdražljive celice in vključujejo živčne celice, mišične celice in celice endokrinega sistema – ali sistema za proizvodnjo hormonov. Generacija akcijskega potenciala je proces, ki povzroči spremembo naboja čez membrano.
Obstajajo štiri osnovne faze, ki so vključene v ustvarjanje akcijskega potenciala. Ko se akcijski potencial ne pojavi, se reče, da je celica v fazi mirovanja. Znotraj živčne celice je na tej stopnji relativni naboj znotraj celice približno -70 miliVoltov (mV). Potencial mirovanja celice vzdržujejo nabiti ioni, ki jih najdemo znotraj in okoli celice. Pri živčnih celicah se pozitivno nabiti kalijevi ioni nahajajo v celični membrani, pozitivno nabiti natrijevi ioni in negativno nabiti kloridni ioni pa zunaj celice.
Nivo ionov, ki jih najdemo znotraj in zunaj celice, nadzorujejo ionska vrata in črpalke. Med fazo potenciala mirovanja za živčne celice se kalijevi ioni črpajo v celico in natrijevi ioni se izčrpajo. Koncentracija teh ionov med seboj je tista, ki povzroča naboj na membrani. V tem času naj bi bila celica polarizirana.
Da se sproži akcijski potencial, je treba naboj v celici obrniti. Ko se na celico nanese dražljaj, lahko povzroči depolarizacijo. Generiranje akcijskega potenciala potrebuje dražljaj, ki dosega ali preseže določeno raven praga. Če prag ni dosežen, se akcijski potencial ne bo ustvaril. Velikost akcijskega potenciala je enaka, ne glede na to, ali je prag dosežen ali presežen, zato se ustvarjanje akcijskega potenciala imenuje »dogodek vse ali nič«.
Med depolarizacijo se ionski kanali odprejo, tako da natrijevi ioni hitijo v celico. To povzroči, da se celice podvržejo obratnemu naboju. Za živčne celice je prag za generiranje akcijskega potenciala naboj +40 mV. To se zgodi v manj kot dveh milisekundah ali dveh tisočinkah sekunde. Takoj, ko je akcijski potencial ustvarjen, se začne repolarizacija tega področja celične membrane.
Ko se v eni od teh vrst celic sproži akcijski potencial, naj bi se samorazširjal. To pomeni, da akcijski potencial na enem področju membrane stimulira celice, da začnejo proces generiranja akcijskega potenciala v sosednjem delu membrane. Posledično se akcijski potencial premika po dolžini celice.