Po odeznění AP se generuje další AP,

je-li generátorový potenciál na smyslovém receptoru dostatečný. To se opakuje až do jeho vyčerpání. Frekvence AP je úměrná generátorovému potenciálu. O jeho velikosti rozhoduje intenzita stimulu.

Akční potenciál je výsledkem náhle a silně (až 500 i více) zvýšené permeability pro ionty sodíku, které se pohybují směrem do buňky, a zvýšené permeability pro ionty draslíku, které se pohybují směrem z buňky. Ionty draslíku se však pohybují poněkud opožděně a pomaleji – pohyb draslíku nastává až v době, kdy propustnost pro sodík již klesá. Jestliže bychom zasunuli jednu elektrodu do buňky, ve které probíhá akční
potenciál, a druhou elektrodu nechali vně, mohli bychom AP zachytit na osciloskopu jako transmembránovou změnu napětí v závislosti na čase.

Graf akčního potenciálu má charakteristický tvar: jeho hrotová část (spike) odpovídá vzestupnou linií zvýšené permeabilitě pro Na+ (depolarizaci); když převládne zvýšená permeabilita pro K+, nastává repolarizace (sestupná linie). Celý hrot trvá jen velmi krátce (kolem 1ms). Po skončené repolarizaci nastává mírná hyperpolarizace a po ní tzv. zotavovací období, kdy se obnovují poměry klidového potenciálu: účinkem sodíkodraselné pumpy Na+ vystupuje z buňky a K+ se do buňky vrací. Na osciloskopu je v té chvíli isoelektrická linie.