Điện thế nghỉ được hình thành chủ yếu do sự phân bố ion

Nguyên nhân là do sự chênh lệch nồng độ Na+, K+ hai bên màng; tính thấm của màng đối với ion K+ (cổng Kali mở để ion kali đi từ trong ra ngoài); lực hút tĩnh điện giữa các ion trái dấu; hoạt động của bơm Na - K đã duy trì sự khác nhau đó.