Мембранний потенціал, також трансмембранний потенціал — різниця потенціалів, створена електричними зарядами з двох боків ділянки клітинної мембрани. Оскільки склад і знак зарядів всередині клітини та в міжклітинному просторі відрізняються, то різниця потенціалів у фізіологічних умовах зазвичай не дорівнює нулю.
У біофізиці використовують такі терміни для опису мембранного потенціалу: Мембранний потенціал спокою — негативні значення мембранного потенціалу (зазвичай -100…-30 мВ), клітина знаходиться в стані спокою Потенціал дії — сильне та швидке коливання мембранного потенціалу, його стрімка зміна вбік позитивних значень та стрімке повернення до негативних значень, клітина активується до певної фізіологічної функції; складається з таких фаз: Деполяризація — зміна мембранного потенціалу вбік позитивних значень — зміна мембранного потенціалу вбік негативних значень, до потенціалу спокою — зміна мембранного потенціалу вбік більш негативних значень, ніж потенціал спокою — повернення мембранного потенціалу до рівня спокою після гіперполяризації Рефрактерний період — період несприйняття клітиною стимулів до збудження, пов'язаний з завершенням потенціалу дії — невелика зміна мембранного потенціалу в відповідь на певний стимул, що прийшов до клітини; зокрема: Рецепторний потенціал — виникає в рецепторній клітині під дією зовнішнього сигналу — виникає в постсинаптичному нейроні внаслідок взаємодії молекул нейромедіатору з рецепторами постсинаптичної мембрани — виникає в постсинаптичному нейроні після виділення у синапсі збуджувального нейромедіатору Гальмівний постсинаптичний потенціал — виникає в постсинаптичному нейроні після виділення у синапсі гальмівного нейромедіатору — ритмічні коливання мембранного потенціалу в клітинах генераторах ритму — інтегральна відповідь нейрона на низку постсинаптичних потенціалів