Peamine erinevus membraanipotentsiaali ja tasakaalupotentsiaali vahel on see, et membraanipotentsiaal on raku plasmamembraani välimise ja sisemise elektrilise potentsiaali erinevus, samal ajal kui tasakaalupotentsiaal on elektrokeemilise tasakaalu tekitamiseks vajalik membraanipotentsiaal.
Rakumembraani kaudu satuvad rakku sisse ja välja erinevad ained, eriti ioonid ja toitained. Ioonide ja toitainete võtmiseks raku sees tekitavad rakud kogu plasmamembraanis membraanipotentsiaali ja hoiavad seda. Membraanipotentsiaal on pinge või elektrilise potentsiaali erinevus elemendi sise- ja väliskülje vahel. See toimib jõuna, mis hõlbustab ioonide liikumist passiivselt ühes suunas. Tasakaalupotentsiaal aga piirab iooni liikumist üle membraani. See on membraani potentsiaal, mille juures kogu vool on kogu membraani null. Seetõttu ei liigu ioonid tasakaalu potentsiaali korral rakku ega rakust välja.
