막 전위란 세포막에서 발생하는 전위차로 여기에서는 신경 세포 막 안팎의 이온의 농도 차로 인해 형성된다.

Propagation
1. 휴지 전위(resting potential)
신경 세포 막에는 다양한 ion channel과 pump 등이 존재한다. ion channel은 이온을 단순히 투과시키시만 하고, ion pump는 ATP를 소모해 이온을 능동수송한다. 이러한 수송 단백질이 만드는 농도 차(농도 기울기)와 이온 간 작용하는 전기적 힘(전기적 기울기)이 평형을 이룰 때의 전위차를 휴지 전위라고 한다.
2. 차등 전위(graded potential)
수상 돌기를 통해 시냅스 전 뉴런에서 자극을 전달 받은 경우 수상 돌기 가시 내의 ligand-gated ion channel와 voltage-gated ion channel이 열리며 탈분극이 일어나 막 전위가 이러한 막 전위의 상승을 차등 전위라고 한다.
3. 활동 전위(action potential)
차등 전위가 축삭 둔덕에 도달 했을 때, 크기가 역치 이상이라면 축삭 둔덕 내의 voltage-gated sodium channel(VGSC)이 열리고 막 전위가 상승하게 된다. 상승한 막전위로 인해 다시 주변의 VGSC가 열리며 막 전위가 급격하게 상승하게 된다. 이렇게 역치 이상의 자극이 주어졌을 때 막 전위가 급격하게 상승하는 현상을 활동 전위라고 한다.