Membranpotensial er den elektriske spenningen mellom de to sidene av en membran, for eksempel mellom utsiden og innsiden av yttermembranen i levende organismer. For nerveceller er dette potensialet omtrent 70 millivolt (mV), med innsiden negativ i forhold til utsiden. Nervesignaler er korte reverseringer av membranpotensialet. Se aksjonspotensial.