Odnos između depolarizacije i akcijskog potencijala je da je depolarizacija iskra koja pokreće cijeli proces. Akcijski potencijali uvelike su odgovorni za prijenos signala kroz živčani sustav. Otkucaji srca, kontrakcija ruke ili signal za bijeg ovise o aktivnosti živčanog sustava iniciranom akcijskim potencijalima.
Depolarizacija i akcijski potencijal izravno su povezani u cijelom tijelu s izuzetkom određenih aspekata fiziologije oka, u kojima hiperpolarizacija uzrokuje akcijski potencijal. Polarizacija se, u određenom smislu, odnosi na uzimanje strana ili suprotnih krajeva spektra. U smislu električnog naboja, depolarizacija znači depolarizirati već negativan naboj. Hiperpolarizacija se, obrnuto, odnosi na stvaranje negativnog naboja još negativnijim.
Akcijski potencijali se općenito ne javljaju sami; treba im svojevrsni poticaj da stvari krenu. Ovaj podražaj može doći iz drugog živca ili može biti posljedica vanjske sile ili okidača. U oba slučaja dolazi do složenog lanca fizioloških događaja koji dopuštaju ionima da ulaze i izlaze iz stanične membrane, uzrokujući depolarizaciju i akcijski potencijal.
Ion je nabijena čestica, a kako se gradijenti grade unutar i izvan stanice, povećava se potencijal za ionsko kretanje. Podražaj otvara vrata koja omogućuju priljev i odljev ovih iona, uzrokujući da se naboj stanice u odnosu na okolinu pomiče prema nuli. Ova depolarizacija doseže točku poznatu kao prag, kada se akcijski potencijal oslobađa. Kada se jednom pokrenu, većina akcijskih potencijala perpetuira druge akcijske potencijale na način koji uzrokuje oštro povećanje živčane aktivnosti. To obično kulminira oslobađanjem tvari poznate kao neurotransmiter, koja zatim dopire do proksimalnih živaca i uzrokuje njihovo djelovanje na specifične načine.
Postoje inhibitorna i ekscitatorna djelovanja uzrokovana depolarizacijom i akcijskim potencijalom. To znači da, ovisno o brzini akcijskog potencijala, mogu uzrokovati povećanje ili smanjenje drugih zahvaćenih živaca. Cijeli ovaj događaj je efemeran po svojoj prirodi, često traje samo milisekundu.
Depolarizacija i akcijski potencijal izravno su povezani. Kada podražaj koji uzrokuje otvaranje staničnih membrana zauzvrat uzrokuje depolarizaciju, akcijski potencijali se aktiviraju. Ovaj događaj pomaže stanicama da međusobno komuniciraju važne informacije. Bez naizgled nemoguće komunikacije između stanica, tijelo ne bi moglo osjetiti i reagirati na okolinu kao kohezivnu cjelinu.