La teoría de la membrana explica que las neuronas mantienen un potencial eléctrico a través de su membrana, con el interior negativo y el exterior positivo. Cuando una neurona es estimulada, este potencial se invierte brevemente (potencial de acción) y viaja a lo largo de la membrana como el impulso nervioso. Luego la membrana vuelve a su potencial de reposo a través de la bomba sodio-potasio.