De elektrische stroom die door het hart loopt, wordt veroorzaakt door een snelle verandering van de spanning van de 6 miljard afzonderlijke hartcellen. In hartcellen (maar ook zenuw- en spiercellen) is een elektrisch spanningsverschil tussen de binnen- en de buitenkant van een cel te meten. In figuur 25 zie je hoe die spanning gemeten kan worden. Dit spanningsverschil over de celmembraan wordt de membraanpotentiaal genoemd.
Het spanningsverschil wordt veroorzaakt door een verschil van lading tussen de binnen- en de buitenkant van een cel. De membraanpotentiaal is meestal negatief. Dat wil zeggen dat de binnenkant van de cel negatiever is ten opzichte van de buitenkant. Bij hartspiercellen ligt de waarde van de membraanpotentiaal in rust rond de -90 millivolt (mV).