Hubungan antara depolarisasi dan potensial aksi adalah bahwa depolarisasi adalah percikan yang memulai seluruh proses. Potensi aksi sebagian besar bertanggung jawab untuk transfer sinyal ke seluruh sistem saraf. Detak jantung, kontraksi tangan, atau sinyal untuk melarikan diri semua tergantung pada aktivitas sistem saraf yang diprakarsai oleh potensial aksi.
Depolarisasi dan potensial aksi secara langsung berhubungan di seluruh tubuh dengan pengecualian aspek-aspek tertentu dari fisiologi mata, di mana hiperpolarisasi menyebabkan potensial aksi. Polarisasi, dalam arti tertentu, mengacu pada mengambil sisi atau ujung spektrum yang berlawanan. Dalam hal muatan listrik, depolarisasi berarti unpolarisasi muatan yang sudah negatif. Sebaliknya, hiperpolarisasi mengacu pada membuat muatan negatif menjadi lebih negatif.
Potensi aksi umumnya tidak terjadi dengan sendirinya; mereka membutuhkan semacam stimulus untuk membuat sesuatu berjalan. Stimulus ini bisa berasal dari saraf lain atau bisa juga karena adanya kekuatan atau pemicu dari luar. Dalam kedua kasus, rantai kompleks peristiwa fisiologis terjadi untuk memungkinkan ion mengalir masuk dan keluar dari membran sel, menyebabkan depolarisasi dan potensial aksi.
Ion adalah partikel bermuatan, dan ketika gradien terbentuk di dalam dan di luar sel, potensi pergerakan ion meningkat. Sebuah stimulus membuka gerbang yang memungkinkan masuk dan keluarnya ion-ion ini, menyebabkan muatan sel terhadap lingkungannya bergerak menuju nol. Depolarisasi ini mencapai titik yang dikenal sebagai ambang, yaitu ketika potensial aksi dilepaskan. Setelah dimulai, sebagian besar potensial aksi meneruskan potensial aksi lainnya dengan cara yang menyebabkan peningkatan tajam dalam aktivitas saraf. Ini biasanya memuncak dalam pelepasan zat yang dikenal sebagai neurotransmitter, yang kemudian mencapai saraf proksimal dan menyebabkan mereka bertindak dengan cara tertentu.
Ada aksi penghambatan dan rangsang yang disebabkan oleh depolarisasi dan potensial aksi. Ini berarti bahwa, tergantung pada laju potensial aksi, mereka dapat menyebabkan peningkatan atau penurunan pada saraf lain yang terpengaruh. Seluruh peristiwa ini bersifat sementara, seringkali hanya berlangsung sepersekian detik.
Depolarisasi dan potensial aksi berhubungan langsung. Ketika stimulus menyebabkan membran sel terbuka pada gilirannya menyebabkan depolarisasi, potensial aksi menyala. Peristiwa ini membantu sel mengkomunikasikan informasi penting satu sama lain. Tanpa komunikasi antar sel yang tampaknya mustahil, tubuh tidak akan dapat merasakan dan bereaksi terhadap lingkungan sebagai unit yang kohesif.