Poiché tali ioni sono presenti in concentrazione differente tra l'interno della cellula (maggiore concentrazione di K+) e l'ambiente extracellulare (maggiore concentrazione di Na+), esiste una differenza nella distribuzione delle cariche positive e negative. Ciò comporta una differenza di potenziale elettrico tra l'interno e l'esterno delle cellule, denominato "potenziale di riposo," che nei mammiferi è pari a circa -70 mV (negativo all'interno della cellula relativamente all'ambiente extracellulare).