虽然几乎所有的活组织或细胞都具有对刺激发生反应的能力，但只有神经和肌细胞，以及某些腺细胞的反应容易观察到;它们只需接受较小程度的刺激，就能表现出某种形式的反应，因此习惯上将它们称为可兴奋细胞或可兴奋组织。不同组织或细胞受刺激而发生反应，称之为兴奋。近代生理学中，兴奋性被理解为细胞在受刺激时产生动作电位的能力，而兴奋就是指产生了动作电位，或者说产生了动作电位才是兴奋。
静息电位是指细胞未受刺激处于安静状态时，膜内外两侧的电位差。静息电位(除少数植物细胞外)都表现为膜内较膜外为负;动作电位是膜受刺激后在原有的静息电位基础上发生的一次膜两侧电位快速而可逆的倒转和复原，亦即先出现膜的快速去极化而后又出现复极化。构成动作电位主要部分的一次短促而尖锐的脉冲样变化称为锋电位。
动作电位或锋电位的产生是细胞兴奋的标志。对于一个单细胞来说，动作电位的幅度和形状，不随刺激强度和传导距离而改变，称作“全或无”现象。