Las neuronas tienen un potencial de reposo de aproximadamente -70 mV. Si la apertura del canal iónico resulta en una ganancia neta de carga positiva a través de la membrana, se dice que la membrana está despolarizada, ya que el potencial se acerca a cero. Este es un potencial postsináptico excitatorio (EPSP), ya que acerca el potencial de la neurona a su umbral de activación (aproximadamente -55 mV).
Si, por otro lado, la apertura del canal iónico resulta en una ganancia neta de carga negativa, esto mueve el potencial más lejos de cero y se conoce como hiperpolarización. Este es un potencial postsináptico inhibitorio (IPSP), ya que cambia la carga a través de la membrana para estar más lejos del umbral de disparo.
Los neurotransmisores no son inherentemente excitadores o inhibitorios: diferentes receptores para el mismo neurotransmisor pueden abrir diferentes tipos de canales iónicos.
Los EPSP y los IPSP son cambios transitorios en el potencial de membrana, y los EPSP resultantes de la liberación del transmisor en una sola sinapsis son generalmente demasiado pequeños para desencadenar un pico en la neurona postsináptica. Sin embargo, una neurona puede recibir entradas sinápticas de cientos, si no miles, de otras neuronas, con cantidades variables de entrada simultánea, por lo que la actividad combinada de neuronas aferentes puede causar grandes fluctuaciones en el potencial de membrana o oscilaciones de potencial de membrana por debajo del umbral. Si la célula postsináptica está suficientemente despolarizada, se producirá un potencial de acción. Por ejemplo, en picos de umbral bajo, las despolarizaciones por el canal de calcio tipo T ocurren en despolarizaciones de membrana bajas y negativas, lo que resulta en que la neurona alcance el umbral. Los potenciales de acción no se clasifican; son respuestas de todo o nada.