Atunci când un neuron este în repaus, nu trimite un semnal. Interiorul neuronului față de exterior este negativ. Pot exista încercări de a echilibra ambele părți ale membranei, însă membrana celulară permite doar trecerea unor ioni.
Atunci când un neuron este în repaus, ionii de potasiu (K +) au un pasaj ușor prin membrană. Este dificil să traverseze ionii de clor (Cl-) și ionii de sodiu (Na +). Molecula proteică încărcată negativ (A-) nu poate trece prin membrană. Însoțirea canalelor de ioni selectivi este o pompă pe care trei ioni de sodiu din membrană le conțin pentru fiecare doi ioni de potasiu care intră. După ce toate forțele s-au echilibrat și s-au măsurat diferențele de tensiune dintre interiorul și exteriorul neuronului, se obține potențialul de repaus.
Potențialul de odihnă conține informații despre ce se întâmplă în starea de repaus a unui neuron. Atunci când un neuron trimite informații printr-un axon, se realizează potențialul de acțiune, care este, de asemenea, cunoscut ca un impuls sau un vârf.
Un neuron care este în repaus arată o diferență în sarcina electrică din membrană. Diferența poate fi măsurată cu ajutorul unor electrozi mici conectați la un osciloscop sau voltmetru.
