Kiedy neuron jest w spoczynku, nie wysyła sygnału. Wewnątrz neuronu w stosunku do zewnątrz jest ujemny. Mogą wystąpić próby zrównoważenia obu stron membrany, ale membrana komórkowa pozwala tylko na przejście niektórych jonów.
Kiedy neuron jest w spoczynku, jony potasu (K +) mają łatwy przepływ przez błonę. Jony chlorkowe (Cl-) i jony sodu (Na +) trudno jest przekroczyć. Negatywnie naładowana cząsteczka białka (A-) nie jest w stanie przejść przez membranę. Towarzyszącym selektywnym kanałom jonowym jest pompa, z której trzy jony sodu wychodzą z membrany na każde dwa jony potasu, które wchodzą. Po wyważeniu wszystkich sił i zmierzeniu różnic napięcia między wnętrzem i zewnętrzem neuronu, osiąga się potencjał spoczynkowy.
Potencjał spoczynkowy zawiera informacje o tym, co dzieje się w stanie spoczynku neuronu. Kiedy neuron wysyła informacje przez akson, osiąga się potencjał działania, który jest również znany jako impuls lub skok.
Neuron, który jest w spoczynku, wykazuje różnicę w ładunkach elektrycznych w całej membranie. Różnicę można zmierzyć za pomocą małych elektrod podłączonych do oscyloskopu lub woltomierza.
