נוצר מצב של איזון (Equilibrium) שנקרא פוטנציאל האיזון של יון.
1. נטייתו של יון לזרום בכיוון מפל הריכוזים מאוזנת על ידי המתח חשמלי הנוצר.
2. ערך המתח שנמדד במצב זה נקראה הPotential Equilibrium (מתח שיווי משקל או פוטנציאל האיזון של יון)
3. Potential Equilibrium הוא המתח בו הכוח החשמלי והכימי מאוזנים.
4. במתח זה זרם נטו של היון הוא 0.
5. בכל תמיסה נשמרת האלקטרוניטראליות כי מספר היונים הדרושים ליצירה הפוטנציאל הוא זניח ביחס למספר הכללי של היונים בכל תמיסה.
מודל 1:כאשר ממברנה חדירה לאשלגן בלבד.
1. יוני +K יוצאים מהתא בעקבות מפל הריכוזים.
2. היונים האורגננים (Pr-) אינם יכולים לעזוב את התא.
3. כאשר יוני +K זולגים החוצה בכיוון מפל הריכוזים, נוצר עודף של מטענים שליליים בתוך התא.
4. הפרדת המטענים יוצרת שדה חשמלי המתנגד להמשך הדיפוזיה של +K.
מודל 2: כאשר ממברנה חדירה לנתרן בלבד
1. Na+ ייכנס לתא בעקבות מפל הריכוזים(מפל כימי).
2. יוני כלור נשארים מחוץ לתא ולכן עכשיו קיים עודף של מטענים חיוביים בתוך התא.
3. כאשר הכוחות הכימיים והחשמליים יהיו מאוזנים יוני נתרן יתחילו לצאת מהתא.
4. במודל זה כיוון שהממברנה הנה חדירה ל +Na בלבד, מתח הממברנה יהיה שווה לערך פוטנציאל Nernst של +Na וערכו חיובי.
5. מצב זה לא קיים במציאות