生物体能产生电，这是公元前300多年就已经观察到的现象。
生物电存在于一切有生命的细胞中。细胞在不活动时，有“静息电位”；活动时，则产生“动作电位”。
一般情况下，细胞膜的内侧面有负电荷分布，外侧面有等量的正电荷分布。科学家们把这种隔膜相对峙、外正内负的状态称为“极化”状态。细胞处于安静极化状态时，存在于细胞两侧、内负外正的电位差，就叫做“静息电位”。
为什么生物细胞会存在静息电位呢？
主要有两个的原因：
第一个原因是俗话说，“人往高处走，水往低处流。”
如果想让水从低处流向高处，就要用水泵将水从低处抽向高处。有趣的是，在细胞膜上也有一种“泵”，这种“泵”的作用是用来调节细胞膜内、外离子浓度的。钠离子泵就是其中的一种。
钠离子泵是镶嵌在细胞膜中的特殊蛋白质，它起着离子泵的作用。它的经常性工作是逆着细胞膜内外的浓度差，把膜外的钾离子泵入细胞内；同时，把细胞内的钠离子泵出细胞膜外，从而使细胞内的钾离子浓度高于膜外，细胞外的钠离子浓度高于膜内，造成离子分布不均和细胞内、外的离子浓度差。
第二个原因是钾离子的电平衡作用。
细胞膜在静息情况下，对钾离子有选择性通透。安静情况下，细胞膜上的钾离子通道是开着的，钾离子可以顺着浓度差，通过钾离子通道向膜外扩散，而膜内与钾离子保持着电平衡、而且又带着负电荷的蛋白质基团不能通过细胞膜扩散出去，只能留在膜内，这就构成了“内负外正”的极化状态，形成静息电位。
当细胞受到刺激时，会引起细胞膜对离子通透性的改变。
也就是说，对钠离子的通透性突然急剧增大，钠离子通道开放，比静息时增大约500倍，远远超过膜对钾离子的通透性，使细胞外的钠离子，顺着浓度差快速流入膜内。由于钠离子携带的是正电荷，流入膜内后，中和了膜内的负电荷，使极化状态消除，膜电位降低，这个过程叫做“去极化”。钠离子通道开放的时间很短，约持续1毫秒就关闭了。紧接着是钾离子通道进一步开放，钾离子又向膜外扩散，使细胞膜内、外的电位差恢复到静息状态，这一过程就叫“复极化”。在“去极化”
和“复极化”的过程中，离子跨膜运动所引起的膜的电位变化，就是“动作电位”形成的过程。所以，细胞在安静、不活动时，有“静息电位”；而在活动时，膜电位变化为“动作电位”。因此，“动作电位”的产生是细胞兴奋活动的标志。
任何组织细胞的活动，都是以产生“动作电位”为先导，然后才出现其他生理效应的。
例如，心脏在收缩之前先产生心电，用仪器记录下来便是心电图；眼睛视物时，先产生眼电，传导到大脑皮质后才能看见物体的存在；耳朵听声音时，也是先产生耳蜗电位，传导到大脑皮质后才能听到各种声音；神经细胞的活动，只能以生物电活动的形式表现出来；大脑皮质的活动，就表现为脑电，记录下来便是脑电图。
生物电在神经纤维上的传导，也是以“动作电位”所引起的局部电流的传导进行的，因而这种传导与物理电在导线上的传导是完全不同的。研究神经系统的功能时，经常以生物电作为功能变化的指标。