Quando a concentração de um composto químico ou íon é diferente na membrana , ele cria um gradiente de concentração . O gradiente de concentração é essencial para a célula. A célula usa muita energia para manter esse gradiente de concentração e nunca consegue atingir o equilíbrio. É a passagem de íons H + pela mitocôndria que permitirá a síntese do ATP. O fluxo de íons ocorre de acordo com seu gradiente de concentração em geral; o gradiente de concentração depende do potencial eletroquímico (lei de Nernst) do íon em relação ao potencial da membrana. As células usá-lo para criar um fluxo de distribuição do material em diferentes mecanismos ( despolarização da membrana e propagação de potencial de acção na superfície de neurónios , libertação maciça de iões de Ca 2+ pelo retículo sarcoplasmático em miócitos , que provoca a sua contracção ... )