Akcijski potencial je kratek električni impulz, ki potuje vzdolž aksona nevrona in omogoča nevronu komunikacijo z drugimi celicami. Akcijski potencial nastane zaradi gibanja natrijevih in kalijevih ionov skozi nevronsko membrano. Ko nevron miruje, je notranja stran membrane negativna v primerjavi z zunanjostjo. To je posledica dejstva, da je zunaj celice več natrijevih ionov kot znotraj celice, in obratno za kalijeve ione. Ko se sproži akcijski potencial, se natrijevi kanalčki v membrani odprejo in omogočijo natrijevim ionom, da poženejo v celico. To povzroči, da notranjost membrane postane pozitivna, kar posledično sproži odpiranje kalijevih kanalčkov. Kalijevi ioni nato poženejo iz celice in obnovijo negativni naboj v membrani. Akcijski potencial nato potuje po aksonu in ta proces ponavlja, dokler ne doseže sinapse. V sinapsi akcijski potencial povzroči sproščanje nevrotransmiterjev, ki so kemični glasniki, ki prenašajo signal drugim celicam.