Podczas trwania potencjału czynnościowego błona komórkowa neuronu jest całkowicie niepobudliwa, co oznacza że neuron nie może wytworzyć nowego potencjału czynnościowego. W czasie hiperpolaryzacji następczej pobudliwość neuronu jest silnie zmniejszona. Okresy niepobudliwości i zmniejszonej pobudliwości neuronu zwane są odpowiednio refrakcją bezwzględną i względną. Dzięki nim istnieje ograniczenie dla maksymalnej częstotliwości potencjałów czynnościowych jakie może wytwarzać neuron. Ponadto dzięki temu, że fragment błony neuronu w którym właśnie wystąpił potencjał czynnościowy jest niepobudliwy, potencjał czynnościowy może przenosić się wzdłuż aksonu tylko w jednym kierunku.
Zasada wszystko albo nic Przewodzenie sygnałów przez neuron podlega zasadzie wszystko albo nic tzn. neuron wytwarza potencjał czynnościowy lub nie. Wszystkie powstające potencjały czynnościowe w danej komórce nerwowej mają tę samą wielkość, bez względu na wielkość bodźca (o ile tylko jest on wystarczająco intensywny, aby wywołać powstanie potencjału). Silniejsza stymulacja neuronów (bodźcami ponadprogowymi) nie prowadzi do wytwarzania silniejszych potencjałów.