當壹對測量微電極都在膜外面時，電極之間沒有電位差。在微電極尖端刺入膜的瞬間，示波器會出現壹個突然的電位變化，這說明兩個電極之間存在電位差，即膜的兩側存在電位差，膜內電位低於膜外電位。
擴展數據:
細胞膜兩側的離子分布不均勻。膜內鉀離子高於膜外，膜內鈉離子和氯離子低於膜外，即細胞內環境高鉀低鈉低氯。
另外，有機陰離子只存在於細胞中。在安靜狀態下，細胞膜對鉀離子的通透性較高，而對鈉離子的通透性較低，僅為鉀離子的1/100~1/50，而對氯離子幾乎沒有通透性。
因此，細胞靜息期的主要離子流是鉀離子流出。鉀離子外流導致正電荷向外轉移，導致細胞內正電荷減少，細胞外正電荷增加，從而形成細胞膜外高內低的電位差。可見，鉀離子的流出是靜息電位形成的基礎，鉀離子流出的驅動力是膜內外鉀離子的濃度差。