解释生物电产生原理的理论。又称膜离子学说。最初由Bernstein提出，而由Hodgkin等人完善。基本要点是： 1. 细胞的静息电位和动作电位都产生在细胞膜的两侧。2.各种离子在膜两侧分布不均，如K+细胞内较细胞外高20～30倍，Na+细胞外较细胞内高约10倍等。3.膜在不同情况下对不同离子有选择性通透性。在细胞安静时膜对K+有较大通透性，K+顺浓度差向膜外扩散，使膜两侧出现外正内负的电位差，直至这种电位差达到一定值，阻止K+进一步外流，于是膜两侧电位差达到平衡，这就是静息电位，所以静息电位是K+的平衡电位。当细胞受刺激发生兴奋时，膜对K+通透性暂时丧失，对Na+通透性突然增大，Na+顺浓度差快速内流，使原来外正内负的膜电位消失进而反转，直至膜内正电位的值足以阻止Na+进一步内流时，膜两侧电位差处于新的平衡状态，这就是动作电位的锋电位，所以锋电位是Na+的平衡电位。随后膜很快出现对Na+通透性下降和对K+通透性升高，大量K+外流引起锋电位下降和膜电位的恢复，最后借钠钾泵机制将兴奋时进入膜内的Na+移出和复极化时流出膜外的K+移入，细胞乃恢复兴奋前的静息状态。在心肌和平滑肌细胞生物电变化过程中除K+、Na+外，还有Ca2+、Cl-等参与。