Por definição, temos que o potencial de ação é um rápido aumento e subsequente queda na voltagem ou potencial de membrana através de uma membrana celular com um padrão característico. Corrente suficiente é necessária para iniciar uma resposta de tensão em uma membrana celular; Se a corrente é insuficiente para despolarizar a membrana para o nível limite, um potencial de ação não será disparado. Exemplos de células que sinalizam via potenciais de ação são neurônios e células musculares. 

Nesse contexto, para que o PA ocorra, alguns eventos precisam ocorrer. O primeiro evento é a entrada de Na+ através de canais iônicos que são ativados quimicamente. Com a entrada contínua do Na+, a variação de potencial de membrana da célula vai ser tornando cada vez menos negativo. 

Portanto, as propriedades do PA são:

1. Estímulo inicia a rápida mudança na tensão ou potencial de ação. No modo patch-clamp, deve-se administrar corrente suficiente à célula para elevar a tensão acima da tensão limite para iniciar a despolarização da membrana.
2. A despolarização é causada por um rápido aumento na abertura do potencial de membrana dos canais de sódio na membrana celular, resultando em um grande influxo de íons de sódio.
3. Repolarização da membrana resulta da rápida inativação do canal de sódio, bem como um grande efluxo de íons de potássio resultantes dos canais de potássio ativados.
4. A hiperpolarização é um potencial de membrana diminuído causado pelo efluxo de íons potássio e fechamento dos canais de potássio.
5. O estado de repouso é quando o potencial de membrana retorna à tensão de repouso que ocorreu antes do estímulo ocorrer.