Każdy żywy organizm stanowi integralną całość, w której zachodzą niezliczone, powiązane ze sobą procesy składające się na zjawisko określane życiem. Warunkiem prawidłowego przebiegu tych procesów jest właściwe ich uruchamianie i regulacja na podstawie informacji o stanie środowiska zewnętrz­nego i wewnętrznego. Przekazywanie informacji dokonuje się na drodze biochemicznej i bioelektrycznej.
Błona komórkowa o selektywnej przepuszczalności rozdziela środowiska wewnątrz- i zewnątrzkomórkowe, charakteryzujące się różnym składem jono­wym. Nierównomierny rozkład jonów, głównie K+, Na+, Ca2+ i Cl" jest przyczyną spolaryzowania błony, czyli istnienia różnicy potencjałów między stroną zewnątrz i wewnątrzkomórkową błony. Wielkość tej różnicy potencjałów w warunkach spoczynku ma wartość ujemną w odniesieniu do wnętrza komórki, jest wielkością względnie stałą, charakterystyczną dla danego typu komórek i określaną jako potencjał spoczynkowy. W wyniku powstałego w najbliższym sąsiedztwie zaburzenia o charakterze elektrycznym, chemicznym lub mechanicznym może dojść do wzrostu przepuszczalności błony, określonego ruchu jonów zgodnie z gradientem elektrochemicznym wynikającym z rozkładu ich stężeń po obu stronach błony oraz w efekcie zmiany potencjału błony. Jeśli zmiana ta ma charakter bardzo gwałtowny i w jej efekcie potencjał błony staje się dodatni, to ma ona miano potencjału czynnościowego. Potencjały czynnoś­ciowe są nośnikiem informacji w tkankach pobudliwych, takich jak nerwowa, mięśniowa i gruczołowa. Zjawiska bioelektryczne w żywych organizmach budziły zainteresowanie już na początku XVIII wieku, jednakże pierwsze naukowe ich podstawy, zresztą obowiązujące do dziś, zostały opisane w latach czterdziestych i na początku pięćdziesiątych przez A. L. Hodgkina, A. F. Huxleya, B. Katza (Hodgkin i Huxley, 1952a, b; Hodgkin i współpr., 1949, 1952). Od tego czasu nastąpił bardzo szybki rozwój elektrofizjologii - nauki stojącej na pograniczu biologii, fizyki i biochemii. Intensywne badania prowadzone przez około 50 lat, ostatnio w ścisłej współpracy z biologią molekularną, pozwoliły z dużą dokładnością określić i opisać strukturalno-funkcjonalne podstawy zjawisk bioelektrycznych.