Ekscitatorni postsinaptički potencijal je promjena električnog naboja živčane stanice ili neurona. Neuron počinje s negativnim nabojem, ali ekscitacijski postsinaptički potencijal čini ovaj naboj pozitivnijim. Ako ima dovoljno ekscitatornih postsinaptičkih potencijala, neuron će poslati signal drugim stanicama.
Ekscitatorni postsinaptički potencijal počinje u dendritima, koji se protežu u svim smjerovima od tijela stanice poput grana na drvetu. Potencijal se nastavlja kroz tijelo stanice do brežuljka aksona. Aksonski brežuljak je mali brežuljak na početku aksona, koji se proteže od tijela stanice poput debla na drvetu. Akson završava sinapsama, koje prenose kemikalije kroz prostor, nazvan sinaptički rascjep. Te se kemikalije vežu na receptore na dendritima drugog neurona.
Kada se neurotransmiteri vežu na neuron, oni mogu uzrokovati ekscitatorni postsinaptički potencijal ili inhibicijski postsinaptički potencijal. Kada ne prima nikakve signale, neuron ima negativan električni naboj. Ekscitatorni postsinaptički potencijali čine ovaj naboj pozitivnijim ili bližim nuli. Inhibicijski postsinaptički potencijali čine naboj stanice negativnijim.
Neurotransmiteri koji se vežu na receptore na neuronu uzrokuju otvaranje ionskih kanala, dopuštajući nabijenim česticama da uđu u stanicu. Ekscitatorni postsinaptički potencijal uzrokovan je pozitivno nabijenim ionima koji ulaze u stanicu. Inhibicijski postsinaptički potencijal uzrokovan je negativno nabijenim ionima koji ulaze u stanicu ili pozitivno nabijenim ionima koji izlaze iz stanice.
Jedan neuron može primiti mnogo signala od nekoliko različitih neurona. Neki od tih signala bit će uzbudljivi, a neki inhibirajući. Svi postsinaptički potencijali se zbrajaju kako bi se izračunao neto učinak na neuron.
Postsinaptički potencijali se zbrajaju prostorno i vremenski. Što je postsinaptički potencijal udaljeniji od brežuljka aksona, to će imati manji učinak na stanicu, jer mora prijeći dug put do brežuljka aksona gdje se zbrajaju svi potencijali. Što dulje traje postsinaptički potencijal, to će imati veći učinak na ukupni naboj stanice. Postsinaptički potencijal traje sve dok su neurotransmiteri vezani za stanicu.
Svi postsinaptički potencijali se zbrajaju na brežuljku aksona. Ako je kombinirani naboj svih signala dovoljno pozitivan, stanica će pokrenuti akcijski potencijal, koji putuje niz akson do sinapsi. Sinapse će tada otpustiti neurotransmitere, koji će se vezati za druge neurone kako bi prenijeli poruku.