在细胞发生动作电位的过程中，由于膜上离子通道状态的改变，细胞兴奋性亦发生规律性的变化，依次出现下述时相的变化。也就是说细胞的兴奋性是一个变数，在兴奋后的不同时期刺激阈值也发生了变化。
   

 1．绝对不应期  细胞在发生兴奋(锋电位)的一段短暂的时间，兴奋部位对继之而来的刺激，无论刺激多强，都不再发生兴奋，称之为绝对不应期(absolute refractory period，ARP)，相当于锋电位的持续时间。子通道状态来看，这一时间为内向电流通道(Na+通道)处于开放后暂时的失活状态。在膜电位复极至一40 mV水平的时期内，Na+通道无法再被打开，也就不可能发生Na+的进一步内流，所以是绝对不应期。ARP的存在有重要的生理意义，细胞在受到连续刺激时，不可能连续发生兴奋，落入ARP的刺激是无效的，组织能发生兴奋的最大频率是ARP的倒数，如蛙的有髓神经纤维的ARP为2 ms(即0．002 s)，因此，其每秒能产生AP数不可能超过500次。
    2．相对不应期此期细胞的兴奋性逐渐恢复，但对原来的阈刺激仍不发生兴奋反应，必须用阈上刺激才能引起反应，这一时相称为相对不应期(relative refractory period，RRP)。相当于后除极的前期，从离子通道状态来看，Na+通道处于部分复活、部分失活状态，只有当膜电位复极至接近静息点位时，才能使Na+通道完全恢复到兴奋之前的水平。由于此期内仍有Na+通道的部分失活状态，要引起兴奋就需要更强的刺激。
    3．超常期(supernormal period，SNP)  此期细胞的兴奋性稍高于正常用略低于阈值的刺激即可引起兴奋，由于处于轻度除极状态，距阈电位较近，相当于后除极的后期，易于达到阈电位的水平，故用较小的阈下刺激就可以引起兴奋。
    4．低常期(subnormal period)  此期细胞的兴奋性低于正常。由于处于后超极化状态，膜电位距阈电位较远，需要较大的刺激强度才引起兴奋。兴奋性变化的时相与动作电位时相的对应关系见。

    动作电位产生过程中电压门控Na⁺通道先是处于激活状态，激活后又迅速失活，这段时间内不可能再次产生动作电位，称为绝对不应期。只有在复极化后期电压门控Na⁺通道恢复到备用状态后，才有可能再次接受刺激产生兴奋。当兴奋部位通过局部电流刺激相邻未兴奋部位产生动作电位时，原兴奋部位正处于绝对不应期内，不能再对局部电流的刺激产生反应。待到原兴奋部位恢复正常后，则动作电位已经传导到足够远的区段，不能再通过局部电流刺激原兴奋部位了。因此兴奋只能逐点往前传导，不可能在相邻两点之间来回传导。

     2010年山东高考卷《理科综合能力测试》第25题有一个小题问到：“若某动物离体神经纤维在两端同时受到刺激，产生两个同等强度的神经冲动，两冲动传导至中点并相遇后会如何？”答案是会抵消或停止传导。原因在于从神经元两端向中间传导的两个动作电位，在传导到相遇点时，旁边的相邻部位恰恰都是刚刚兴奋过而正处于不应期的部位，因此传导就会停止。对于有髓纤维来说，这个问题还可以有另一种情况，那就是神经纤维两端兴奋点之间刚好有偶数个郎飞结，当兴奋同时传导至中间两个郎飞结时，这两点都处于反极化状态，电位差为0，不能产生局部电流，所以抵消了。总之，不管是无髓纤维还是有髓纤维，也不论两端之间相隔多少个郎飞结或可兴奋点，当动作电位从两端向中间传导，相遇后要么停止传导，要么相互抵消，不会有例外。即使两个动作电位不是同时产生也是如此。