Bir nöron başka bir nörondan veya duyu reseptörlerinden bir sinyal aldığında bir aksiyon potansiyeli üretir. Bu, nöronun zarı boyunca elektriksel potansiyelde bir değişikliği içerir ve bu da nöronun aksonu boyunca bir depolarizasyon dalgasının ilerlemesine neden olur. Akson, aksiyon potansiyelini hücre gövdesinden uzağa ileten nöronun uzun, ince bir çıkıntısıdır.
Aksiyon potansiyeli sırasında nöron zarı, hücrenin içine ve dışına akan sodyum ve potasyum gibi belirli iyonlara karşı daha geçirgen hale gelir ve bu da elektrik potansiyelinin tersine dönmesine neden olur. Potansiyeldeki bu değişiklik akson boyunca yayılarak nöronun sinaptik terminallerine doğru ilerleyen ve sinyali diğer nöronlara veya hedef hücrelere iletebilen bir elektriksel uyarı oluşturur.
Sinir sistemindeki uyarıların yayılması, vücudun farklı bölümleri arasında hızlı ve uzun mesafeli iletişime olanak tanır. Duyusal algı, motor kontrol, bilişsel işlevler ve bedensel sistemlerin koordinasyonu dahil olmak üzere çeşitli fizyolojik süreçlerin temelini oluşturur.