当细胞受到刺激产生兴奋时，首先是少量兴奋性较高的钠通道开放，很少量钠离子顺浓度差进入细胞，致使膜两侧的电位差减小，产生一定程度的去极化。
当膜电位减小到一定数值（阈电位）时，就会引起细胞膜上大量的钠通道同时开放，此时在膜两侧钠离子浓度差和电位差（内负外正）的作用下，使细胞外的钠离子快速、大量地内流，导致细胞内正电荷迅速增加，电位急剧上升，形成了动作电位的上升支，即去极化。
当膜内侧的正电位增大到足以阻止钠离子的进一步内流时，也就是钠离子的平衡电位时，钠离子停止内流，并且钠通道失活关闭。
在钠离子内流过程中，钾通道被激活而开放，钾离子顺着浓度梯度从细胞内流向细胞外，当钠离子内流速度和钾离子外流速度平衡时，产生峰值电位。
扩展资料：
动作电位形成条件
（1）细胞膜两侧存在离子浓度差，细胞膜内钾离子浓度高于细胞膜外，而细胞外钠离子、钙离子、氯离子高于细胞内，这种浓度差的维持依靠离子泵的主动转运。（主要是钠-钾泵（每3个Na+流出细胞, 就有2个K+流入细胞内。即:Na+：K+ =3：2）的转运）。
（2）细胞膜在不同状态下对不同离子的通透性不同，例如，安静时主要允许钾离子通透，而去极化到阈电位水平时又主要允许钠离子通透。
（3）可兴奋组织或细胞受阈刺激或阈上刺激。
动作电位影响因素
轴突的直径
动作电位的传导是通过局部电流实现的，轴突粗时，电阻明显下降，因而形成的局部电流强度较大，与邻近部位的电位差较大，可以较快地使周围部位达到阂值，所以传导速度快。
此外，不同直径的神经纤维上钠通道的数量不同，越粗的神经纤维上钠通道的数量越多，所以形成的钠离子内向电流越强，故动作电位形成的速度也较快。
髓鞘
许多脊椎动物的神经纤维外都包有髓鞘，这是动作电位传导速度加快的重要原因，比单纯增加直径更有效。髓鞘是沿轴突间断排列的，每隔一段有一个无髓鞘的区域称为朗飞结。
由于髓鞘具有高电阻低电容的特征，产生的动作电位只能在相邻的朗飞结区形成局部电流；此外，在结区有密集的钠通道，因此只有在该区域才可以形成动作电位。动作电位的传导就好象从一个结区跳到另一个结区。
因此，有髓神经纤维上动作电位的传导是跳跃式传导。跳跃式传导是非常“经济”的传导方式，一方面传导速度大大提高，另一方面节约了能量（单位长度内，每传导一次动作电位涉及的跨膜运动的离子的总数要少得多）。
参考资料来源：百度百科——动作电位