O potencial limiar é a mudança mínima no potencial da membrana (a diferença de potencial entre as superfícies externa e interna da membrana) na qual a despolarização da membrana atinge um nível crítico suficiente para a ocorrência de um potencial de ação de propagação (PA). O limiar de despolarização é o valor do potencial de membrana na membrana, necessário para a ocorrência de PA.
O potencial limiar depende das propriedades da membrana e do comprimento do tecido excitável. Nos nervos e nas fibras musculares, os potenciais limiares são de cerca de -50 mV; nos músculos esqueléticos são ligeiramente mais elevados. Nas fibras nervosas, o limiar de despolarização é ligeiramente superior ao das fibras musculares, o que se deve às propriedades da membrana.
Quando o tecido é exposto a um estímulo elétrico, o potencial limiar muda dependendo da força e da duração da estimulação. Com um efeito de estímulo suficientemente longo, o potencial limiar pode mudar para a hiperpolarização, o que pode levar à inibição da atividade neuronal.
Existem muitas formas de estudar as propriedades das membranas, mas a mais importante e informativa delas é o método baseado no registro de suas características elétricas, principalmente o potencial de repouso e o potencial de ação. A potenciometria é um método para registrar a distribuição de potenciais estacionários em uma membrana quando um campo elétrico constante é aplicado a ela e medir as correntes de fluxo associadas a ela. Curvas típicas e gráficos característicos são construídos com base na dependência da queda do potencial da membrana no campo aplicado próximo ao potencial de equilíbrio. As seções iniciais dessas dependências são aproximadas por funções nas quais dois componentes paramétricos são distinguidos. O primeiro é um elemento normal (ou de difusão) na forma de um seno hiperbólico comum (tangente), normalizado ao valor da resistência da membrana, o segundo caracteriza a magnitude do campo que faz com que o nível crítico de despolarização atinja a difusão região de bloqueio. Normalmente, o primeiro parâmetro é chamado de potencial de membrana e o segundo é chamado de potencial limiar. O potencial de membrana medido entre dois fragmentos de membrana em contato um com o outro é denominado potencial intermembranar. Nos casos em que o sensor está imerso no conteúdo interno de uma célula ou tecido (microeletrodos), é denominado intracelular ou intersticial. A principal tarefa do potencial limiar na análise eletrofisiológica de membrana é estabelecer e avaliar comparativamente a relação entre o fluxo iônico da membrana e a voltagem da membrana.