Se ad una cellula viene applicata una differenza di potenziale inversa a quella di riposo, si ha un aumento del passaggio di ioni sodio verso l'interno, il che porta ad un annullamento del potenziale indotto e ad una successiva inversione. Il fenomeno, noto come "potenziale d'azione", si manifesta se il potenziale applicato supera una "soglia di eccitabilità," che diminuisce con l'aumentare del tempo di applicazione. Questo meccanismo è alla base della propagazione del segnale nervoso, della percezione degli stimoli e della contrazione muscolare.