Zasadniczą czynnością komórki nerwowej jest przewodzenie bodźców. Spróbujmy teraz zastanowić się nad prawdopodobnym mechanizmem tego zjawiska. Błona komórkowa stanowi granicę pomiędzy wnętrzem komórki a światem zewnętrznym. Zarówno w komórce, jak i na zewnątrz niej istnieje środowisko wodne, w którym znajdują się jony. Ogólne stężenie tych jonów jest prawie takie samo po obu stronach błony komórkowej. Istnieją jednak zasadnicze różnice w ich składzie. Na zewnątrz więcej niż 90% naładowanych dodatnio jonów, czyli kationów, stanowią jony sodu (Na+) oraz prawie taki sam procent jonów ujemnych — anionów — jony chloru . Wewnątrz natomiast wymienione jony znajdują się w znacznie mniejszym stężeniu. We wnętrzu komórki bowiem przeważają ilościowo dodatnie jony potasu , natomiast ładunkiem ujemnym obdarzone są głównie większe cząsteczki organiczne, które dzięki swym rozmiarom nie są w stanie przechodzić przez błonę komórkową. Stężenie jonów sodu jest około 10 razy większe na zewnątrz komórki nerwowej niż w jej wnętrzu, podczas gdy stężenie jonów potasu jest przeszło trzydziestokrotnie większe wewnątrz. Poza tym istnieje różnica w ogólnym stężeniu anionów i kationów po obu stronach błony komórkowej. W wyniku tego rodzaju rozkładu jonów pomiędzy wnętrzem komórki a jej środowiskiem zewnętrznym powstaje różnica potencjałów. W stosunku do elektrododatniego potencjału panującego na zewnątrz wnętrze jest elektroujemne. Różnica w stężeniach poszczególnych rodzajów jonów jest podtrzymywana przez jak gdyby pompę, która w czynny sposób wybiera jony potasu z otoczenia komórki i wbrew różnicy stężeń przemieszcza je do wnętrza, skąd z kolei usuwa nadmiar jonów sodu. Proces ten, zwany inaczej „pompą sodowo-potasowa", omówiony był w rozdziale V jako tzw. transport czynny. Jak przypominamy sobie, transport ten w pewnym sensie przypomina wymianę jonów, gdyż usunięcie z komórki jonu sodu pociąga za sobą przemieszczenie do wewnątrz jonu potasu. Do utrzymania tego procesu niezbędny jest stały dopływ energii. Wypustka nerwowa budową swoją przypomina nieco przewodnik elektryczny; otoczona bywa osłonkami, podobnie jak przewodnik warstwą izolacyjną. Podobieństwo budowy nie oznacza jednakże, że impuls nerwowy jest po prostu prądem elektrycznym. Opór, jaki stawia wnętrze wypustki nerwowej, jest około 100 milionów razy większy niż opór elektryczny przewodnika miedzianego, natomiast błona komórkowa jest około miliona razy gorszym izolatorem niż przeciętna osłona izolatorowa. Te właściwości wypustki sprawiają, że nie może ona spełniać roli przewodnika, w którym płynie prąd elektryczny, gdyż uległby on natychmiastowemu wygaszeniu wskutek tak dużego oporu. W jaki więc sposób impuls nerwowy wędruje wzdłuż wypustki z olbrzymią prędkością, dochodzącą niekiedy do stu kilkudziesięciu metrów na sekundę? Do wyjaśnienia tego zjawiska przydadzą się nam poznane poprzednio wiadomości o rozmieszczeniu jonów po obu stronach błony wypustki nerwowej.