Hitri signali, ki prehajajo vzdolž aksonov živčnih celic, se imenujejo
akcijski potenciali . So kratki električni impulzi, ki potujejo vzdolž aksona in prenašajo informacije iz enega dela nevrona v drugega. Akcijski potenciali nastanejo, ko nevron prejme dovolj močan dražljaj, zaradi česar membranski potencial doseže mejno vrednost. To sproži verigo dogodkov, ki vodijo do odpiranja natrijevih kanalčkov v membrani, kar omogoči pretok natrijevih ionov v nevron in obrne membranski potencial. Ta depolarizacijski val nato potuje vzdolž aksona, kar povzroči odprtje več natrijevih kanalčkov in nadaljnje širjenje akcijskega potenciala.