O potencial de repouso de uma célula ocorre quando o potencial de membrana não é alterado por potenciais de ação, potenciais sinápticos ou outra qualquer alteração ativa do potencial de membrana. Na maioria das células o potencial de repouso tem um valor negativo, o que por convenção significa que existe um excesso de carga negativa no interior da membrana comparado como exterior. O potencial de repouso é determinado pela concentração de íons nos fluídos dos dois lados da membrana celular o pela existência de proteínas transportadoras de íons existentes na própria membrana celular.