Ruht eine Zelle, unterscheiden sich die Konzentrationen verschiedener Ionen in ihrem Inneren deutlich von der Umgebung. So reichert die Zelle viele Kaliumionen an, verarmt aber gleichzeitig an Natrium- und Kalziumionen. Beide Teilchen sind dagegen im Außenbereich reichlich vorhanden, dort mangelt es jedoch an Kaliumionen. Dieses Ungleichgewicht erzeugt eine elektrische Spannung