Conducția potențialului de acțiune este procesul prin care gradientul de tensiune, sau diferența de sarcină electrică, într-o celulă, trece la alții sau printr-o celulă nervoasă. Sarcina din exteriorul unei membrane celulare este de obicei negativă, în timp ce este pozitivă în interior. Cu celulele nervoase sau neuronii, proteinele care canalizează particule încărcate pozitiv, numite ioni, peste membrană permit de obicei modificări ale potențialului de acțiune. Modificările în fluxul acestor particule pot crește sau descrește diferența de încărcături și, în mod normal, pot controla dacă semnalele sunt conduse sau nu. Conducția este de obicei ghidată de fluxul de ioni, care are loc în mod normal pe o anumită distanță pe un axon înainte de a trece prin membrana celulară.
În sistemul nervos, unele celule au axoni relativ scurti, în timp ce altele au extensii care merg pe distanțe mai mari. Conducerea potențialului de acțiune este afectată și de diametrul axonului. Dacă este mai lat, atunci mai mulți ioni pot trece prin axon și pot conduce mai mult curent. Cu toate acestea, distanța de conducere este de obicei mai scurtă pentru neuronii cu diametru mai mare.
Depolarizarea membranelor celulare este răspândită prin conducerea potențialului de acțiune. Celulele nervoase trec de obicei printr-o fază de repaus numită perioadă refractară, în timpul căreia canalele pentru particulele încărcate nu se deschid. Prin urmare, semnalele electrice pot trece într-o singură direcție de la corpul celulei până la capătul axonului; aceasta poate controla, de asemenea, de câte ori se poate declanșa un neuron într-o anumită perioadă de timp.
Conducerea potențialului de acțiune este adesea ajutată de straturile de mielină, care este, în general, formată din straturi de celule gliale. Celulele acoperite cu mielină pot conduce impulsurile nervoase mai departe, deoarece ionii nu pot pătrunde în înveliș. Nodurile dintre celulele gliale formează rupturi într-o teacă de mielină prin care pot trece hormonii și canalele ionice. Conducția potențialului de acțiune are loc de obicei foarte rapid între aceste noduri, fără nicio pierdere a puterii semnalului. Dacă mielina se degradează, atunci conducerea potențialelor de acțiune în jos pe fibrele nervoase poate fi perturbată, uneori ducând la afecțiuni precum scleroza multiplă (SM) în care funcțiile corpului sunt afectate de lipsa semnalelor nervoase.
Curenții curg de obicei prin celule, deoarece sarcina și potențialul electric diferă în funcție de locație. Conducția potențialului de acțiune permite, în general, să curgă curenții pe toată lungimea unui axon, în interiorul membranei. Când curenții traversează membrana, în celulele musculare de exemplu, diferența de încărcături determină de obicei un flux în sens opus în exterior. Potențialul electric și viteza impulsului pot fi calculate folosind ecuații matematice care țin cont de intensitatea potențialului de acțiune, precum și de distanța fizică.