Nervų sistemos ląstelės siunčia signalus, vadinamus veikimo potencialais, kurių metu soma arba neurono ląstelės kūnas siunčia elektrinį signalą žemyn aksonu. Kai nesiunčia signalų, neuronas yra hiperpoliarizuotas, o tai reiškia, kad jis turi neigiamą krūvį, palyginti su išoriniu. Kai veikimo potencialo signalas sklinda per aksoną, ląstelė depoliarizuojasi arba įgyja teigiamą krūvį. Pasibaigus signalui, ląstelė pereina į repoliarizaciją, kur grįžta į pradinę neigiamą poliarizaciją.
Neuroną sudaro soma arba ląstelės kūnas, iš kurio dendritai siekia kaip medžio šakos. Viename neurono gale yra ilgas kabelis, vadinamas aksonu, kuris baigiasi sinapsiniais mygtukais. Jaudinamieji ir slopinamieji signalai keliauja iš kitų neuronų į dendritus ir ląstelės kūną, o šie signalai sumuojami ties aksono kalva, kuri yra prieš pat aksono pradžią. Šie signalai gali hiperpoliarizuoti arba depoliarizuoti ląstelę. Repoliarizacija grąžina ląstelę į ramybės būseną.
Neurono hiperpoliarizaciją, depoliarizaciją ir repoliarizaciją sukelia jonų arba įkrautų molekulių srautas į ląstelę ir iš jos. Kai ląstelė yra ramybės būsenoje, šie jonų kanalai lieka uždaryti, tačiau membranos potencialui pasiekus tam tikrą tašką, vadinamą slenkstiniu potencialu, jie atsidaro. Ląstelės kūnas gauna pranešimus iš kitų ląstelių, kurios depoliarizuoja arba hiperpoliarizuoja ląstelę, o jei gaunama pakankamai pranešimų, ląstelė pasieks slenkstinį potencialą.
Pasiekus slenkstinį potencialą, atsidaro kalio ir natrio kanalai, todėl teigiamai įkrauti kalio ir natrio jonai patenka į ląstelę. Tuo pačiu metu chlorido kanalai leidžia neigiamai įkrautiems chlorido jonams išeiti iš ląstelės. Tai sukelia depoliarizaciją, kai ląstelė yra mažiau neigiamai įkrauta nei ramybės būsenoje.
Po to, kai veikimo potencialas depoliarizuoja ląstelę, ji pradeda repoliarizacijos procesą. Natrio ir kalio kanalai užsidaro, blokuodami teigiamo krūvio jonų patekimą į ląstelę. Tuo pačiu metu neigiamo krūvio chlorido jonai grįžta į ląstelę.
Pirmoji repoliarizacijos dalis vadinama ugniai atspariu periodu, ir yra du šios fazės etapai – absoliutus ugniai atsparus laikotarpis ir santykinis ugniai atsparus laikotarpis. Absoliutaus ugniai atsparaus periodo metu ląstelė atsisako generuoti kitą veikimo potencialą. Santykinio ugniai atsparaus periodo metu ląstelė gali generuoti kitą veikimo potencialą, tačiau tam reikia didesnio nei įprasta signalo. Šis ugniai atsparus repoliarizacijos laikotarpis atsiranda dėl to, kad ląstelė hiperpoliarizuojasi dėl kalio jonų antplūdžio, praėjus veikimo potencialui.