A membránpotenciál és az egyensúlyi potenciál közötti legfontosabb különbség az, hogy a membránpotenciál a sejt plazmamembránjának külső és belső elektromos potenciális különbsége, míg az egyensúlyi potenciál az elektrokémiai egyensúly előállításához szükséges membránpotenciál.
Különböző anyagok, különösen az ionok és a tápanyagok, a sejtmembránon keresztül jutnak be és ki a sejtből. Annak érdekében, hogy ionokat és tápanyagokat vegyen fel a sejtbe, a sejtek membránpotenciált generálnak és tartanak fenn a plazmamembránon keresztül. A membránpotenciál a feszültség vagy az elektromos potenciál különbsége a cella belső és külső része között. Erőként működik, hogy megkönnyítse az ionok passzív, egy irányú mozgását. Az egyensúlyi potenciál azonban korlátozza az ion mozgását a membránon. Ez az a membránpotenciál, amelynél a nettó áramlás nulla a membránon. Ezért az egyensúlyi potenciálnál az ionok nem mozdulnak el vagy sejten kívül.