Les ions (sodium, potassium, calcium et chlorure) participe à la polarisation des neurones. La différence de potentiel entre la face interne (négative) et la face externe (positive) de la membrane plasmique. Le potentiel de repos est de -70 mV (équivalent à un signal porteur). Cette valeur varie (il s’agit d’une moyenne) selon: le type de cellule, la distance entre les faces (intérieure et extérieure). Une pression, chaleur, etc. ou potentiels reçus d’une autre cellule, agit sur ce potentiel. La nature de cette variation est peut être : constante, alternative (alternation de signes postifs et négatif)s, etc.; la fréquence de ces signaux, qui est d’une milliseconde, est proportionnelle à l’intensité du stimuli (excitateur ou inhibiteur).