Diferența cheie între potențialul de membrană și potențialul de echilibru este că potențialul de membrană este diferența de potențial electric dintre membrana plasmatică din exterior și interiorul unei celule, în timp ce potențialul de echilibru este potențialul de membrană necesar pentru a produce echilibrul electrochimic.
Diferite substanțe, în special ioni și substanțe nutritive, intră și ies din celulă prin membrana celulară. Pentru a lua ioni și substanțe nutritive în interiorul celulei, celulele generează și mențin un potențial de membrană prin membrana plasmatică. Potențialul membranei este diferența de tensiune sau potențial electric între interiorul și exteriorul celulei. Funcționează ca o forță pentru a facilita mișcarea pasivă a ionilor într-o singură direcție. Cu toate acestea, potențialul de echilibru restricționează mișcarea ionilor de-a lungul membranei. Este potențialul membranei la care fluxul net este zero pe membrană. Prin urmare, la potențialul de echilibru, ionii nu se mișcă în sau în afara celulei.