当动作电位产生时，细胞膜上首先发生的显著变化是去极化。具体来说，在静息状态下，神经或肌纤维的细胞膜内外存在一定的电位差，通常为-70mV左右，这个状态称为静息电位。此时，细胞膜外的钠离子（Na ）浓度远高于膜内，而钾离子（K ）则相反，膜内的浓度较高。
当神经或肌肉纤维受到刺激，并且这种刺激达到了阈值水平时，细胞膜上的电压门控钠通道会迅速开放。随着这些通道的开启，大量的钠离子由于其化学梯度和电位梯度的作用下快速内流进入细胞内部，导致细胞膜内外的电位差减小，即发生了去极化过程。这一阶段是动作电位产生的开始，也是最初始的变化。
随后，在去极化的峰值处，膜内的正电荷增加到一定程度后，钠通道会自动关闭，而钾离子通道逐渐开放，使得K 外流增多，细胞膜又开始恢复到静息状态的负电位水平。这个过程包括了复极化和超射等阶段。
总之，在动作电位产生的过程中，去极化是最初也是最关键的变化之一，它标志着细胞从静止状态转向兴奋状态。
