O potencial de repouso de uma célula ocorre quando o potencial de membrana não é alterado por potenciais de ação, ou seja, quando a membrana está polarizada e não há potenciais sinápticos ou qualquer outra alteração activa do potencial de membrana. Na membrana 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 com o exterior. O potencial de repouso é determinado pela concentração de íons nos fluidos dos dois lados da membrana celular ou pela existência de proteínas transportadoras de íons existentes na própria membrana celular.