Przemieszczanie cząsteczek względem gradientu stężenia nazywa się transportem aktywnym. Gradient stężenia pojawia się, gdy stężenie cząsteczek lub jonów po jednej stronie przepuszczalnej membrany jest wyższe niż po drugiej stronie. Cząsteczki poruszają się naturalnie z gradientem; dlatego aktywny transport wymaga enzymów i energii.
Komórki zwierzęce utrzymują gradient stężenia jonów za pomocą aktywnego transportu. Podczas aktywnego transportu komórka pompuje dwa jony potasu do komórki, wypychając trzy jony sodu. Kiedy komórka otrzymuje sygnał, aktywny transport zatrzymuje się, a jony zaczynają się poruszać wraz z gradientem. W komórkach nerwowych aktywny transport zachodzi, dopóki nerw nie wyśle impulsu. Gdy aktywna pompa transportowa zatrzymuje się, szybka dyfuzja umożliwia natychmiastowe pojawienie się impulsu.
