生物體能產生電，這是公元前300多年就已經觀察到的現象。
生物電存在於一切有生命的細胞中。細胞在不活動時，有“靜息電位”；活動時，則產生“動作電位”。
一般情況下，細胞膜的內側麵有負電荷分布，外側麵有等量的正電荷分布。科學家們把這種隔膜相對峙、外正內負的狀態稱為“極化”狀態。細胞處於安靜極化狀態時，存在於細胞兩側、內負外正的電位差，就叫做“靜息電位”。
為什麼生物細胞會存在靜息電位呢？
主要有兩個的原因：
第一個原因是俗話說，“人往高處走，水往低處流。”
如果想讓水從低處流向高處，就要用水泵將水從低處抽向高處。有趣的是，在細胞膜上也有一種“泵”，這種“泵”的作用是用來調節細胞膜內、外離子濃度的。鈉離子泵就是其中的一種。
鈉離子泵是鑲嵌在細胞膜中的特殊蛋白質，它起著離子泵的作用。它的經常性工作是逆著細胞膜內外的濃度差，把膜外的鉀離子泵入細胞內；同時，把細胞內的鈉離子泵出細胞膜外，從而使細胞內的鉀離子濃度高於膜外，細胞外的鈉離子濃度高於膜內，造成離子分布不均和細胞內、外的離子濃度差。
第二個原因是鉀離子的電平衡作用。
細胞膜在靜息情況下，對鉀離子有選擇性通透。安靜情況下，細胞膜上的鉀離子通道是開著的，鉀離子可以順著濃度差，通過鉀離子通道向膜外擴散，而膜內與鉀離子保持著電平衡、而且又帶著負電荷的蛋白質基團不能通過細胞膜擴散出去，隻能留在膜內，這就構成了“內負外正”的極化狀態，形成靜息電位。
當細胞受到刺激時，會引起細胞膜對離子通透性的改變。
也就是說，對鈉離子的通透性突然急劇增大，鈉離子通道開放，比靜息時增大約500倍，遠遠超過膜對鉀離子的通透性，使細胞外的鈉離子，順著濃度差快速流入膜內。由於鈉離子攜帶的是正電荷，流入膜內後，中和了膜內的負電荷，使極化狀態消除，膜電位降低，這個過程叫做“去極化”。鈉離子通道開放的時間很短，約持續1毫秒就關閉了。緊接著是鉀離子通道進一步開放，鉀離子又向膜外擴散，使細胞膜內、外的電位差恢複到靜息狀態，這一過程就叫“複極化”。在“去極化”
和“複極化”的過程中，離子跨膜運動所引起的膜的電位變化，就是“動作電位”形成的過程。所以，細胞在安靜、不活動時，有“靜息電位”；而在活動時，膜電位變化為“動作電位”。因此，“動作電位”的產生是細胞興奮活動的標誌。
任何組織細胞的活動，都是以產生“動作電位”為先導，然後才出現其他生理效應的。
例如，心髒在收縮之前先產生心電，用儀器記錄下來便是心電圖；眼睛視物時，先產生眼電，傳導到大腦皮質後才能看見物體的存在；耳朵聽聲音時，也是先產生耳蝸電位，傳導到大腦皮質後才能聽到各種聲音；神經細胞的活動，隻能以生物電活動的形式表現出來；大腦皮質的活動，就表現為腦電，記錄下來便是腦電圖。
生物電在神經纖維上的傳導，也是以“動作電位”所引起的局部電流的傳導進行的，因而這種傳導與物理電在導線上的傳導是完全不同的。研究神經係統的功能時，經常以生物電作為功能變化的指標。