O potencial de ação é uma inversão do potencial de membrana que percorre a membrana de uma célula. Potenciais de ação são essenciais para a vida animal, porque transportam rapidamente informações entre e dentro dos tecidos. Eles podem ser gerados por muitos tipos de células, mas são utilizados mais intensamente pelo sistema nervoso, para comunicação entre neurônios e para transmitir informações dos neurônios para outro tecido do organismo, como os músculos ou as glândulas.

Muitas plantas também exibem potenciais de ação. Eles viajam por meio de seu floema para coordenar atividades. A principal diferença entre os potenciais de ação de animais e vegetais são os íons. As plantas utilizam primariamente íons de potássio e cálcio, enquanto animais utilizam mais íons de potássio e sódio.

Potenciais de ação são mensageiros essenciais para a linguagem neuronal. Provêem controle rápido e centralizado, além de coordenação, de órgãos e tecidos. Eles podem guiar a maneira em que a anatomia vai se modificar.