Причина отклонения потенциала на мембране от потенциала Нернста — проницаемость мембраны не только для К+, но и для других ионов.
Для количественного описания потенциала в условиях проницаемости мембраны для нескольких ионов Ходжкин и Катц использовали представление о том, что потенциал покоя не равновесный, а стационарный по своей природе, т. е. он отражает состояние системы, когда через мембрану непрерывно идут встречные потоки ионов К+, Na+, СГ и других. Суммарный поток положительно заряженных частиц через мембраны равен сумме потоков одновалентных катионов минус сумма потоков одновалентных анионов.
Основной вклад в суммарный поток зарядов практически во всех клетках вносят ионы Na+, К+ и СГ. Поэтому будем считать, что величина Ф отрицательна, если поток' направлен из клетки в окружающую среду, и положительна, если поток направлен в клетку. Наличие суммарного потока приведет к изменению потенциала на мембране; скорость этого изменения зависит от емкости мембраны.
Возникающий потенциал (поляризация мембраны) тормозит дальнейший перенос ионов, так что в конце концов суммарный ток через мембрану прекратится и система придет в состояние, когда j = 0 и Ф = 0. При этом система не обязательно придет в равновесие, так как нулевое значение суммарного потока заряженных частиц еще не означает отсутствие составляющих его потоков отдельных ионов.