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神经元细胞膜作为一种平行板电容器，在其任一界面均可积聚电荷。膜的总电位能包括电荷在不同介质中移动的功（Born能）、介电表面的极化力（影像能）、膜表面取向排列的偶极子产生的偶极电位，膜脂质阴离子基团产生的膜表面电位以及跨膜电位。
跨膜电位或膜电位包括静息或活动膜任一时间膜内、外水相之间的电位差。膜电位的形成取决于符合Nernst方程的扩散电位、符合Goldman-Hodgkin-Huxley方程的离子稳态扩散通量以及ATP依赖性离子泵产生的离子主动转位等因素。
静息膜电位是静息神经元细胞膜内、外水相之间的电位差，是可兴奋细胞实现其特殊功能的前提。静息膜电位主要是由K + 以及部分Na + 分别通过各自的非门控K + 、Na + 通道的被动扩散，在膜两侧所致的正、负电荷分隔造成的。这种K + 、Na + 的被动扩散须由ATP依赖性Na + -K + 泵的主动活动不断地予以精确平衡，膜两侧的电荷分隔或静息膜电位才能保持稳定和恒定。