Obično su faze akcijskog potencijala sažete u pet koraka, od kojih su prva dva faza porasta i faza prekoračenja. Tri posljednja koraka bila bi faza padanja, podbacivanja i oporavka. Neki izvori, bilo fiziolozi ili udžbenici, ponekad uključuju početnu fazu mirovanja prije faze uspona kada nabrajaju faze akcijskog potencijala, vjerojatno kako bi ilustrirali status quo neurona prije početka akcijskog potencijala.
Akcijski potencijal je događaj koji se događa između neurona kako bi se poslale poruke iz mozga u različite dijelove tijela, bilo za dobrovoljne ili nevoljne radnje. U najjednostavnijem smislu, akcijski potencijal se može opisati kao kratki električni impulsi koji se stvaraju unutar staničnog tijela neurona. Ti impulsi nastaju izmjenom pozitivnih i negativnih iona kada ioni kalija i natrija izađu i uđu u tijelo stanice. “Iskra” iz razmjene, tada, putuje niz akson, ili dio neurona nalik stabljici, prema drugom neuronu, a ciklus se nastavlja. U mnogim slučajevima, kada mozak treba “poslati” mnoge “poruke”, akcijski potencijal može se pojaviti u nizu koji se naziva “šiljasti vlak”.
Neuron obično sadrži pozitivno nabijene kalijeve ione (+K), dok se natrijevi ioni (+Na), također pozitivno nabijeni, nalaze na periferiji neurona. Tijekom faze mirovanja, neuron je neaktivan i sadrži “električni potencijal” od -7 milivolta (mV). Ovaj negativni naboj održava neuronska natrij-kalijeva pumpa koja unosi dva +K iona, dok iz membrane iznosi tri +Na iona. Kada mozak “šalje” poruku, značajna količina iona +Na ulazi u neuron, a dolazi do porasta i prekoračenja stupnja akcijskog potencijala. U tim fazama neuron doživljava “depolarizaciju” i postaje pozitivno nabijen zbog ulaska +Na iona.
Neuron doseže fazu prekoračenja kada njegov pozitivni naboj prijeđe 0 mV. Što neuron postaje pozitivnije nabijen, to se više natrijevih kanala počinje otvarati, a više iona +Na ulazi unutra, što otežava kalij-natrijevu pumpu da iznese ione. Kako bi se ispustili pozitivni ioni, kalijevi kanali će se otvoriti čim se natrijevi kanali zatvore i dolazi do opadanja i niže faze akcijskog potencijala. U tim fazama, neuron doživljava “repolarizaciju” i postaje negativnije nabijen, toliko da će naboj pati ispod -70 mV u fazama podstreka, također poznatom kao “hiperpolarizacija”.
Nakon što se i kalijev i natrijev kanal zatvore, natrij-kalijeva pumpa djeluje učinkovitije u dovođenju +K iona i izvođenju +Na iona. U ovoj završnoj fazi oporavka, neuron se vraća u svoje normalno stanje od -7 mV, sve dok se ne dogodi nova epizoda akcijskog potencijala. Vrlo je zanimljivo znati da se sve ove faze akcijskog potencijala odvijaju u samo dvije milisekunde.