在视网膜未经照射时，视杆细胞的静息电位只有-30mV～-40mV，比一般细胞小得多。当视网膜受光照时，可看到外段膜两侧电位短暂地向超极化的方向变化，因此视杆细胞的感受器电位（视锥细胞也一样）表现为一种超极化型的慢电位，而其他类型的感受器电位一般都表现为膜的暂时去极化。
光子的吸收引起外段膜出现超极化电反应的机制，即光量子被作为膜受体的视紫红质吸收后，使生色基团变为全反型的黄醛，这种构象改变可以产生变视紫红质Ⅱ医学教育网搜集整理，它能激活视盘膜中一种称为传递蛋白Gt的中介物（G蛋白），导致外段部分胞浆中的cGMP大量分解，随着膜上cGMP的减少，Na+通道的开放也减少，通透性下降，导致膜电位与最初吸收光量子的数量成比例下降，因此光照的结果出现了超极化型感受器电位。
感光细胞的钠通道是化学门控式的，它的通透性完全是由cGMP来调节的。胞浆有大量cGMP能使通道开放，Na+顺浓度梯度流向细胞内，产生内向离子流，这是视杆细胞静息电位形成的原因。
