在神經(jīng)細(xì)胞或肌肉細(xì)胞中，當(dāng)受到足夠強(qiáng)度的刺激時(shí)，細(xì)胞膜上的電壓門(mén)控鈉離子通道會(huì)首先快速開(kāi)啟，導(dǎo)致大量鈉離子（Na ）從細(xì)胞外流入細(xì)胞內(nèi)。這個(gè)過(guò)程使得細(xì)胞膜內(nèi)部電位迅速升高，即發(fā)生去極化現(xiàn)象，這是動(dòng)作電位上升相的主要原因。

隨著膜內(nèi)電位的進(jìn)一步升高達(dá)到峰值后，電壓門(mén)控鈉離子通道會(huì)逐漸關(guān)閉，而此時(shí)電壓門(mén)控鉀離子（K ）通道開(kāi)始開(kāi)放。鉀離子從細(xì)胞內(nèi)向細(xì)胞外擴(kuò)散，導(dǎo)致細(xì)胞膜內(nèi)外電位差重新增大，即復(fù)極化過(guò)程。在動(dòng)作電位下降相中，鉀離子的大量流出使得膜電位恢復(fù)到靜息狀態(tài)甚至過(guò)沖至低于靜息電位水平的現(xiàn)象，稱為超射或超級(jí)化。

此外，在某些類型的神經(jīng)元和肌肉纖維中，還存在鈣離子（Ca2 ）通道參與動(dòng)作電位過(guò)程。例如，在骨骼肌細(xì)胞興奮-收縮耦聯(lián)過(guò)程中，L型電壓門(mén)控鈣離子通道的激活可以觸發(fā)終板區(qū)儲(chǔ)存的鈣離子釋放，進(jìn)而引發(fā)肌肉收縮。

總之，在動(dòng)作電位產(chǎn)生的不同階段，主要涉及的是鈉離子、鉀離子以及在特定情況下鈣離子的跨膜移動(dòng)，這些過(guò)程是由細(xì)胞膜上相應(yīng)類型的離子通道開(kāi)放與關(guān)閉所調(diào)控的。