Durch das Binden von Neurotransmittern an (postsynaptische) Rezeptoren, werden Ionenströme ausgelöst, die das Potenzial der postsynaptischen Membran verschieben. Wie zuvor beschrieben, bezeichnet man diese Potenzialänderung als postsynaptisches Potenzial (PSP). Je nach Synapsentyp können jedoch exzitatorische (aktivierende) postsynaptische Potenziale (EPSP) oder inhibitorische (hemmende) postsynaptische Potenziale (IPSP) gebildet werden.

Bei einem EPSP führt die Bindung des Neurotransmitters an der postsynaptischen Membran zu einer Depolarisation (z. B. durch einen Natrium-Ionen-Einstrom), die später, sofern die Erregung das Schwellenpotenzial erreicht, am Axonhügel die Bildung eines APs bewirkt (Abbildungsteil A). Bei einem IPSP handelt es sich hingegen um ein hemmendes Signal. Hier führt die Bindung des Neuro­transmitters zu einem Kalium-Ionen-Ausstrom aus der oder aber auch zu einem Chlorid-Ionen-Einstrom in die postsynaptische Zelle und die postsynaptische Membran wird hyperpolarisiert. Da das Membranpotenzial noch negativer wird und sich von dem Schwellenpotenzial weiter entfernt, kann kein AP gebildet werden (Abbildungsteil B).