Wie man auf dieser Abbildung gut erkennen kann, steigt die Durchlässigkeit der Axonmembran für Natrium- und Kalium-Ionen fast gleichzeitig an. Allerdings öffnen sich die Natrium-Kanäle schneller als die Kalium-Kanäle, so dass die Na+-Permeabilität der Axonmembran schneller ansteigt als die K+-Permeabilität.
Die K+-Permeabilität erreicht zwar nicht so hohe Werte wie die Na+-Permeabilität (pro Quadratmikrometer sind über 60 Natrium-Kanäle, aber nur 23 Kalium-Kanäle geöffnet, wenn die jeweiligen Permeabilitäten ihren Höchststand erreicht haben), aber dafür sind die Kalium-Kanäle über einen längeren Zeitraum geöffnet als die Natrium-Kanäle. Dies hat zur Folge, dass insgesamt mehr Kalium-Ionen ausströmen als zuvor Natrium-Ionen eingeströmt sind, was dann zur Hyperpolarisierung der Axonmembran am Ende des Aktionspotenzials führt.