เช่นเดียวกับเซลล์สัตว์ทั้งหมด  ประสาท  ตัวเซลล์ของเซลล์ประสาททุกเซลล์ถูกปิดล้อมด้วยพลาสมาเมมเบรนซึ่งเป็นชั้นของ โมเลกุล ไขมันที่มีโครงสร้างโปรตีนหลายประเภทฝังอยู่ในนั้น [7]ไขมัน Bilayer เป็นฉนวน ไฟฟ้าที่ทรงพลัง แต่ในเซลล์ประสาท โครงสร้างโปรตีนจำนวนมากที่ฝังอยู่ในเมมเบรนจะทำงานด้วยไฟฟ้า ซึ่งรวมถึงช่องไอออนที่ช่วยให้ไอออนที่มีประจุไฟฟ้าไหลผ่านเมมเบรนและปั๊มไอออนที่ขนส่งไอออนทางเคมีจากด้านหนึ่งของเมมเบรนไปยังอีกด้านหนึ่ง ช่องไอออนส่วนใหญ่สามารถซึมผ่านไปยังไอออนบางประเภทเท่านั้น ช่องไอออนบางช่องถูก ปิดด้วย แรงดันไฟฟ้าซึ่งหมายความว่าสามารถสลับระหว่างสถานะเปิดและปิดได้โดยการเปลี่ยนความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าทั่วทั้งเมมเบรน ส่วนอื่นๆ นั้นถูกกั้นด้วยสารเคมี ซึ่งหมายความว่าสามารถสลับไปมาระหว่างสถานะเปิดและปิดได้โดยการโต้ตอบกับสารเคมีที่แพร่ผ่านของเหลวนอกเซลล์