پتانسیل غشاء پتانسیل الکتریکی موجود بین دو سوی غشاء سلولی کلیه سلول‌ها را گویند. این اختلاف پتانسیل الکتریکی ناشی از تفاوت غلظت آنیون‌ها و کاتیون‌ها در دو سوی غشای سلولی می‌باشد.
با توجه به‌این نکته که ماتریس برون سلولی دارای یون سدیم (بار مثبت) و یون کلر (بار منفی) بیشتر نسبت به داخل سلول است و همچنین درون سلول دارای یون پتاسیم (بار مثبت) بیشتری نسبت به بیرون سلول می‌باشد، طبق موازنه ولتاژی نتیجه می‌گیریم که در بیشتر بدن و در پتانسیل استراحت (حالت تعادل) بیرون سلول نسبت به درون آن مثبت تر است. به این اختلاف ولتاژ پتانسیل غشاء سلول گفته می‌شود. در نورونها و ماهیچه‌ها با تغییر این پتانسیل و با توجه به آستانه تحریک& عمل انتقال پالس‌ها ممکن می‌گردد. در ضمن همهٔ سلول‌های یو کاریوت در دو طرف غشاء خود اختلاف پتانسیل دارند.