De snelle signalen die langs de axonen van zenuwcellen gaan, worden actiepotentialen genoemd . Het zijn korte elektrische pulsen die langs het axon reizen en informatie van het ene deel van het neuron naar het andere overbrengen. Actiepotentialen worden gegenereerd wanneer het neuron een stimulus ontvangt die sterk genoeg is, waardoor het membraanpotentiaal een drempelwaarde bereikt. Dit veroorzaakt een reeks gebeurtenissen die leidt tot het openen van natriumkanalen in het membraan, waardoor natriumionen in het neuron kunnen stromen en het membraanpotentieel wordt omgedraaid. Deze depolarisatiegolf beweegt zich vervolgens langs het axon en veroorzaakt de opening van meer natriumkanalen en de voortdurende voortplanting van het actiepotentiaal.