Внутренняя часть клетки заряжена отрицательно относительно наружной стороны из-за неодинаковой проницаемости плазматической мембраны для различных ионов. 15

Некоторые ионы, например К+, проникают сквозь мембрану легче, чем другие, такие как ионы натрия (Na+) или кальция (Ca2+). 1 Внеклеточные жидкости содержат много натрия и мало калия. 1 Внутри клеток жидкости относительно бедны натрием и богаты калием. 1

Калий стремится выйти из клетки, так как его концентрация внутри клеток намного выше, чем в окружающей их среде. 12 При этом калий уносит с собой положительные заряды, из-за чего внутри клетки нарастает отрицательность. 2

В результате такого движения наружная поверхность мембраны заряжается положительно, а внутренняя — отрицательно. 5

Это явление называется потенциалом покоя: в спокойном (невозбуждённом) состоянии внутренняя часть клетки всегда заряжена отрицательно по сравнению с наружным раствором. 34