La membrana di alcune cellule possiede la caratteristica di essere eccitabile, ossia di poter essere rapidamente depolarizzata (la d.d.p. di membrana diminiusce) da uno stimolo esterno che può essere di natura meccanica, termica, chimica oppure, più frequentemente, di natura elettrica.
Se si applica ad una cellula eccitabile un impulso di corrente di polarità inversa a quella della cellula stessa, il potenziale di membrana da negativo diviene positivo per ritornare poi rapidamente al valore iniziale (potenziale d\'azione). Diversamente dal potenziale di riposo, caratterizzato da un valore costante e imperturbabile nel tempo, il potenziale d\'azione si contraddistingue quindi per una rapida variazione del potenziale di membrana, con repentino ritorno al valore precedente.
Forma e durata dipendono dal tipo di tessuto eccitabile (molto veloce nei neuroni e nel muscolo striato scheletrico più lento nel muscolo striato cardiaco). Attraverso i potenziali d\'azione le cellule nervose trasmettono segnali ad altre cellule nervose o muscolari innescandone la contrazione.
Quando lo stimolo elettrico eccita la cellula, aumenta notevolmente la permeabilità della membrana agli ioni sodio che, entrando nel citoplasma della cellula, prima la depolarizzano, annullando la differenza di potenziale tra interno ed esterno, e poi ne causano l\'inversione di polarità.
L\'ampiezza minima dell\'impulso di corrente necessario ad eccitare la cellula e a determinarne l\'inversione del potenziale, decresce con l\'aumentare della durata per tendere ad un valore costante secondo una curva simile ad un\'iperbole equilatera denominata curva di eccitabilità. Uno stimolo elettrico riesce a eccitare la cellula soltanto se produce una corrente (I s ) la cui intensità e durata sono superiori ad una determinata soglia che prende il nome di reobase.
Per stimoli di intensità superiore alla reobase, l\'eccitazione avviene se la durata dello stimolo e l\'intensità di corrente sono al di sopra della curva mostrata in figura 3 . Questa curva rappresenta il limite per cui uno stimolo riesce a eccitare una cellula. Per individuare la curva si può anche far riferimento alla cronassia, la durata che deve avere, per raggiungere la soglia di eccitabilità, un impulso che abbia una intensità doppia della reobase.