Nernsto lygtis nustato ląstelių membranų ramybės potencialą organizme kaip jonų koncentracijos ląstelėje ir išorėje veiksnį. Ląstelės yra pagrindinis kūno vienetas, o aplinką ląstelės viduje nuo išorės skiria ląstelių membrana. Intraląstelinėje aplinkoje yra jonų koncentracija, kuri skiriasi nuo ekstraląstelinės aplinkos, todėl susidaro elektros krūvis, kuris vadinamas ramybės potencialu. Didžiausią įtaką ramybės potencialui turi tie jonai, kuriems labiausiai pralaidi ląstelės membrana: natrio ir kalio. Ląstelės viduje yra didesnė kalio koncentracija nei ląstelės išorėje, o natrio jonų atveju yra priešingai.
Daugelio kūno ląstelių ramybės potencialas išlieka pastovus visą ląstelės gyvavimo laiką. Tačiau sujaudinamoms ląstelėms, tokioms kaip nervai ir raumenys, ramybės potencialas tiesiog reiškia membranos potencialą, kai ląstelė nėra sužadinta. Jaudinanti ląstelė yra ta ląstelė, kuri generuoja elektrinį impulsą, dėl kurio ląstelė susitraukia, jei tai yra raumenų ląstelė, arba skleidžia signalą, jei tai yra nervinė ląstelė.
Dėl sužadinimo pasikeičia membranos pralaidumas jonams, daugiausia kalio ir natrio. Tai leidžia jonams tekėti iš didesnės koncentracijos srities į mažesnės koncentracijos sritį, o šis srautas sukelia elektros srovę, kuri pakeis krūvį per membraną. Todėl Nernsto lygtis šiuo atveju netaikoma, nes Nernsto lygtis atsižvelgia tik į jonų koncentraciją, kai nėra pralaidumo per ląstelės membraną.
Nernsto lygtis veikia tokiose konstantose kaip Faradėjaus konstanta, universali dujų konstanta, absoliuti kūno temperatūra ir nagrinėjamų jonų valentingumas. Kalis yra dažniausiai laikomas jonu lygtyje. Tai didžiausio pralaidumo jonas, todėl jis labiausiai teka per membraną.
Nernsto lygtis buvo kritikuojama, nes joje daroma prielaida, kad ląstelės membranoje nėra grynojo jonų srauto. Tiesą sakant, grynasis jonų srautas niekada nebūna, nes jonai išbėga dėl nuotėkio arba juos aktyviai pumpuoja ląstelė per membraną. Daugeliu atvejų, numatant membranos potencialą, pirmenybė teikiama universalesnei Goldmano lygčiai. Goldmano lygtyje atsižvelgiama į membranos pralaidumą jonams, kad būtų galima tiksliau įvertinti membranos potencialą, ir ji gali būti naudojama sužadinančioms ir nežadinančioms ląstelėms.