Zdolność reagowania komórek i tkanek na działające na nie bodźce to pobudliwość. W organizmach zwierzęcych tylko dwa typy tkanek – nerwowa i mięśniowa – są szczególnie wrażliwe na bodźce, dlatego ich komórki określa się jako pobudliwe. Jednak nawet one nie reagują na każdy impuls. Odpowiadają tylko na te o określonej sile i czasie trwania, definiujące ich próg pobudliwości.

Odpowiedź komórki na działający bodziec to pobudzenie – stan, w którym komórka zmienia metabolizm lub zwiększa przepuszczalność błony komórkowej dla ściśle określonych jonów.

Bodziec to każda nagła, wystarczająco silna i długotrwała zmiana warunków środowiska zewnętrznego lub wewnętrznego, która prowadzi do pobudzenia komórki. Ze względu na rodzaj niesionej przez bodźce energii dzieli się je na fizyczne: termiczne, mechaniczne, akustyczne oraz chemiczne, na przykład smakowe czy węchowe. Warto podkreślić, że bodźce należące do tej samej grupy mogą różnić się intensywnością, dlatego wyróżnia się bodźce podprogowe, progowe i nadprogowe.

Bodźce podprogowe to te, na które komórki pobudliwe nie reagują pobudzeniem.

Bodźce progowe to najsłabsze impulsy zdolne do wywołania w komórce określonej reakcji w danych warunkach. Bodźce nadprogowe są bodźcami silniejszymi niż bodźce progowe.

Błona komórkowa neuronu w stanie spoczynku jest spolaryzowana poprzecznie, co jest wynikiem występowania różnicy ładunków elektrycznych między jej zewnętrzną, a wewnętrzną powierzchnią. Wnętrze neuronu w stanie spoczynku jest naładowane elektroujemnie w stosunku do środowiska zewnątrzkomórkowego. Po zadziałaniu na komórkę nerwową bodźca podprogowego dochodzi do miejscowej zmiany potencjału neuronu określanej jako potencjał lokalny, inaczej depolaryzacja lokalna. Jest ona wynikiem niewielkiego napływu jonów sodowych przez kanały błonowe do wnętrza neuronu. Obserwowane zmiany mają charakter przejściowy i krótkotrwały.

Po zadziałaniu na komórkę nerwową bodźca o wartości progowej lub nadprogowej w neuronie dochodzi – przez lawinowy napływ jonów sodowych przez kanały błonowe do wnętrza komórki – do uogólnionej depolaryzacji. W celu przywrócenia pierwotnej wartości potencjału błonowego komórki nerwowej w kolejnym etapie dochodzi do wypływu jonów potasowych z wnętrza komórki do środowiska zewnątrzkomórkowego, czyli do repolaryzacji. Proces ten ma na celu przywrócenie spoczynkowej polaryzacji błony komórkowej. Opisane zmiany, będące odpowiedzią neuronu na działanie bodźca progowego lub nadprogowego, określane są jako potencjał czynnościowy.