Wenn ein Neuron ruht, sendet es kein Signal. Das Innere des Neurons relativ zum Äußeren ist negativ. Es kann versucht werden, beide Seiten der Membran auszugleichen, aber die Zellmembran lässt nur einige Ionen durch.
Wenn ein Neuron ruht, haben Kaliumionen (K+) einen leichten Durchgang durch die Membran. Chloridionen (Cl-) und Natriumionen (Na+) können sich nur schwer kreuzen. Das negativ geladene Proteinmolekül (A-) kann die Membran nicht passieren. Zu den selektiven Ionenkanälen gehört eine Pumpe, die für jeweils zwei eintretende Kaliumionen drei Natriumionen aus der Membran holt. Nachdem alle Kräfte ausgeglichen sind und die Spannungsunterschiede zwischen der Innenseite und der Außenseite des Neurons gemessen wurden, ist das Ruhepotential erreicht.
Das Ruhepotential enthält Informationen darüber, was im Ruhezustand eines Neurons passiert. Wenn ein Neuron Informationen durch ein Axon sendet, wird ein Aktionspotential erreicht, das auch als Impuls oder Spike bekannt ist.
Ein ruhendes Neuron weist einen Unterschied der elektrischen Ladungen über die Membran auf. Die Differenz kann mit kleinen Elektroden gemessen werden, die an ein Oszilloskop oder Voltmeter angeschlossen sind.