Impuls nerwowy powstaje po zadziałaniu bodźca progowego, który wywołuje depolaryzację błony. Bodziec podprogowy powoduje otwarcie kanałów jonowych: jony sodu przepływają do wnętrza włókna, z kolei jony potasu - na zewnątrz. Taka szybka zmiana ładunków pomiędzy wnętrzem a zewnętrzem włókna nazywa się potencjałem czynnościowym. Kiedy potencjał czynnościowy rozprzestrzenia się od miejsca powstawania w stronę zakończenia aksonu, wywołuje depolaryzację kolejnych fragmentów. Taka przesuwająca się fala depolaryzacji nazywana jest własnie impulsem nerwowym.