ACh在接头间隙内扩散至终板膜，与ACh受体阳离子通道结合并使它激活，于是通道开放，导致Na^+和K^+的跨膜流动。因为在静息状态下，细胞对Na的内向驱动力远大于对K^+的外向驱动力，因而跨膜的Na^+内流远大于K^+外流，使终板膜发生去极化。这一去极化的电位变化称为终板电位。终板膜本身没有电压门控Na^+通道，因而不会产生动作电位；但是，具有局部反应特征的EPP可通过电紧张电位刺激周围具有电压门控钠通道的肌膜，使之产生动作电位，并传播至整个肌细胞膜。ACh在刺激终板膜产生终板电位的同时，可被终板膜表面的胆碱酯酶迅速分解，所以EPP的持续时间是很短暂的。