Een actiepotentiaal is een snel alles-of-niets elektrisch signaal dat zich langs het plasmamembraan van een neuron voortplant. Het is het fundamentele middel waarmee neuronen met elkaar communiceren. Actiepotentialen worden gegenereerd door het openen en sluiten van ionkanalen in het membraan van het neuron, waardoor ionen in en uit het neuron kunnen stromen. Deze verandering in de elektrische potentiaal over het membraan zorgt ervoor dat de actiepotentiaal zich langs de axon van het neuron voortplant.

Actiepotentialen zijn essentieel voor een verscheidenheid aan neurale functies, waaronder het overbrengen van informatie tussen neuronen, het beheersen van spiercontracties en het reguleren van klierafscheidingen.