Rakumembraan on puhkeolekus elektriliselt polariseeritud, s.t. tema välispind on sisepinna suhtes positiivselt laetud. Rakumembraani sise- ja välispinna vahelist potentsiaalide diferentsi nim. puhkepotensiaaliks. -30mV kuni -100 mV (sõltub rakutüübist). MP on tingitud katioonide (K+ ja Na+) ning Cl– ja teiste anorgaaniliste anioonide ebavõrdsest jaotusest ekstra- ja intratsellulaarvedelikus. K+ konts. rakus on kõrgem (155 mmol/l) kui väljaspool rakku (4 mmol/l). Ekstratsellulaarvedelikus ületab Na + kontsentratsioon (145 mmol/l) rakusiseset kontsentratsiooni (12 mmol/l). Cl – konts ekstratsellulaarvedelikus kõrgem (120 mmol/l) kui intratsellulaarvedelikus (4 mmol/l). Lekkivad kanalid on alati avatud ja mängivad olulist rolli, et säilitada MP. K+ lekib rakust välja, Na+ ja Cl- lekivad rakku sisse konts. gradiendi suunas. Et kompenseerida leket, siis Na/K- pump taastab – pumpab 3Na + välja ja 2K+ iooni sisse kasutades ATP energiat
puhke- e. rahupotentsiaaliks (RP). Mikroelektroodide abil teostatud mõõtmised näitavad, et erinevatel kudedel on puhkepotentsiaali väärtus erinev (40 kuni 100 mV). Puhkepotentsiaal on tingitud katioonide (K+ ja Na+) ning Cl ja teiste anorgaaniliste anioonide ebavõrdsest jaotusest ekstra- ja intratsellulaarvedelikus. K+ kontsentratsioon rakus on kõrgem (155 mmol/l) kui väljaspool rakku (4 mmol/l). Na-ioonidele on rakumembraan rahuolekus halvasti läbitav ning ekstratsellulaarvedelikus ületab Na+ kontsentratsioon (145 mmol/l) rakusiseset kontsentratsiooni (12 mmol/l). Selline ioonide ebavõrdne jaotus tagatakse ATP energiaga töötava K+-Na+-pumba abil. Peamiselt raku sees asuvad negatiivset laengut kandvad valgumolekulid rakumembraani ei läbi ja see toetab membraani sisepinnal kujunevat negatiivset laengut. Cl kontsentratsioon on ekstratsellulaarvedelikus kõrgem (120 mmol/l) kui intratsellulaarvedelikus (4 mmol/l).