细胞膜两侧离子分布不均匀，膜内钾离子浓度高，膜外钠离子等浓度商。细胞膜对离子通透性不同，安静时，膜对钾离子通透性大，对膜内蛋白质负离子完全不通透。钾离子在电化学驱动力作用下，钾外流，而蛋白质负离子不能相应外流，则膜内电位为负。按理论钾外流至钾平衡电位(电-化学驱动力为零) 。但细胞膜安静时对钠离子也有少量通透(但比钾离子婴小得多)，少量钠离子内流。所以静息电位要略小于钾的平衡电位。