Als Schwellenpotenzial bezeichnet man den Spannungs-Wert des Membranpotenzials, bei dem ein Aktionspotenzial entsteht, also das Potenzial "überschwellig" wird.

Während das Ruhemembranpotenzial fast ein reines Kalium-Membranpotenzial ist und daher auch in der Nähe des Wertes für das Kaliumpotenzial liegt (ca. -70 mV, Kaliumpotenzial liegt bei -90 mV), haben die für ein Aktionspotenzial verantwortlichen schnellen spannungsaktivierten Natrium-Kanäle eine Aktivierungsschwelle von ca. -40 mV.

Um diese Kanäle zu öffnen, muss also die Zellmembran mindestens auf diesen Schwellenwert depolarisiert werden. Dies geschieht entweder durch das Einwirken von Neurotransmittern, die postsynaptisch eine lokale Depolarisation bewirken (EPSP oder IPSP oder auch Generator- oder Rezeptorpotenzial, je nach Zelltyp und Situation) oder elektrotonisch durch ein ankommendes Aktionspotenzial (zum Beispiel am peripheren Nerven).

Das Schwellenpotenzial ist charakteristisch für jeden erregbaren Zelltyp, bzw auch für einen bestimmten Kanaltyp und beruht auf den spezifischen molekularen Eigenschaften der Kanalproteine.

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