动作电位产生时，主要涉及两种离子的流动：钠离子（Na ）和钾离子（K ）。在静息状态下，细胞膜内外存在一个稳定的电化学梯度。细胞内钾离子浓度较高，而细胞外钠离子浓度较高。细胞膜上的电压门控通道对这种梯度非常敏感。
当神经纤维或肌肉细胞受到刺激时，如果刺激强度达到一定的阈值，就会导致细胞膜上的一些钠通道开放。这些通道的开放使得大量的钠离子从细胞外流入细胞内，因为细胞外的钠离子浓度远高于细胞内的浓度。随着钠离子的内流，细胞膜内部的电位开始变得更为正向，这个过程称为去极化。
当膜电位达到一个峰值后（通常约为 30mV），钠通道会迅速关闭，同时钾通道开始开放。此时，大量的钾离子从细胞内流向细胞外，因为细胞内的钾离子浓度远高于细胞外的浓度。随着钾离子的外流，细胞膜内部的电位又逐渐恢复到静息状态，这个过程称为复极化。
在动作电位产生过程中，除了钠离子和钾离子之外，其他离子如钙离子（Ca2 ）也可能参与某些特定类型的细胞的动作电位形成，但它们的作用相对较小。总的来说，在大多数情况下，钠离子和钾离子的流动是动作电位产生的主要机制。
