Przedstawionymi powyżej sposobami wędrówki cząsteczek przez błonę komórkową nie da się wytłumaczyć znanego faktu, że wewnątrz takich komórek jak np. krwinki czerwone znajdują się jony potasu w stężeniu około 20 razy większym niż jony sodu , podczas gdy w osoczu, a więc w środowisku, w którym krwinki przebywają, stosunki są odwrotne, tj. jony sodu istnieją w 20-krotnie większym stężeniu niż jony potasu. Gdybyśmy przyjęli „transport bierny" jako jedyną drogę przenikania cząsteczek przez błonę komórki, to istnienie takich różnic byłoby wykluczone, gdyż oba rodzaje jonów nie różnią się w istotny sposób pomiędzy sobą. W celu wyjaśnienia tego zjawiska założono możliwość czynnego udziału błony komórkowej w procesie wędrówki jonów, polegającego na rozpoznawaniu obu jonów i wybiórczym przemieszczaniu do wewnątrz tylko jonów potasu. Zjawisko to nazwano „transportem czynnym". Według teorii tłumaczącej to zjawisko, jony sodu i potasu mogą być transportowane przez błonę komórkową na specjalnych cząsteczkach — „przenośnikach". Jedynie jony związane z „przenośnikami" mogą się swobodnie przemieszczać przez błonę komórkową, natomiast dla jonów z nimi nie związanych błona pozostaje nieprzepuszczalna. Lepiej zrozumiemy mechanizm tego zjawiska, jeśli przyjrzymy się schematowi przedstawiającemu właśnie ów transport czynny. Znajdujące się przy powierzchni zewnętrznej błony przenośniki jonów potasu wychwytują K+ tworząc przejściowe połączenia AK~. Ponieważ w tej okolicy błony komórkowej, a więc przy jej powierzchni zewnętrznej, tych cząsteczek jest więcej niż przy jej powierzchni wewnętrznej, zgodnie z tendencją wyrównania stężeń wędrówka ich odbywa się przez całą szerokość błony aż do powierzchni wewnętrznej. Tutaj odczepia się jon K+, a przenośnik pobiera energię (prawdopodobnie od ATP) i zamienia się w ten sposób w przenośnik jonu sodu .Ciemne kółka ilustrują jony potasu , jasne — jony sodu. Przenośnik dla jonów potasu, przyłącza jon i wędruje wraz z nim w kierunku wnętrza komórki przez całą grubość błony komórkowej, oddaje jon potasu, pobiera energię i przetwarza się w przenośnik jonów sodu. Ten wychwytuje z wnętrza komórki jon sodu i przenosi go na zewnątrz komórki. Tutaj, po oddaniu sodu, zamienia się znów w przenośnik potasu czając się w ten sposób wielokrotnie i pobierając za każdym „obrotem" energię, przenośniki są w stanie przenieść znaczne ilości jonów potasu do wewnątrz komórki, a wnętrze opróżniać z jonów sodu. Jest to przemieszczenie jonów w kierunku przeciwnym niż kierunek wynikający z różnicy ich stężeń. Błona komórkowa w sposób czynny kieruje więc ruchem jonów wbrew różnicy stężeń. Transport taki, odbywający się jak gdyby „pod górę", wymaga stałego dostarczania energii. Przerwanie dopływu energii powoduje natychmiastowe przerwanie transportu czynnego i w konsekwencji szybkie wyrównanie różnic w stężeniu poszczególnych rodzajów jonów po obu stronach błony komórkowej. Ponieważ tego rodzaju transport przypomina przepompowywanie jonów, otrzymał on również nazwę „pompy sodowo-po-tasowej".