I canali sodio regolati dalla differenza di potenziale svolgono un ruolo fondamentale nel trasferimento del potenziale d'azione. Se abbastanza canali sono aperti quando il potenziale di membrana aumenta, un piccolo ma discreto numero di ioni Na+ entrano nella cellula a causa del loro gradiente elettrochimico, causando depolarizzazione cellulare. Quindi, un maggior numero di canali sodio lungo la membrana rende il potenziale più veloce, e la cellula più eccitabile. Questi canali riescono anche ad assumere uno stato di inattivazione che causa un periodo refrattario, ed è critico per la propagazione del potenziale d'azione lungo l'assone.