รอยต่อระหว่างปลายประสาทกับเซลล์กล้ามเนื้อลายนั้น นักวิทยาศาสตร์เรียกว่า นิวโรมัสคูลาร์จังก์ชัน (neuromuscular junction) ตรงส่วนนี้จะมีลักษณะพิเศษคือบริเวณปลายสุดของแขนงประสาทจะโป่งออกเป็นกระเปาะ (synaptic knob- ไซแนปติก น็อบ) ภายในกระเปาะมีโครงสร้างที่มีลักษณะเป็นถุงเล็กๆ (synaptic vesicles) ที่บรรจุสารเคมีที่ใช้เป็นสื่อในการถ่ายทอดสัญญาณประสาท (neurotransmitter) ไปสู่กล้ามเนื้อ เยื่อหุ้มเซลล์กล้ามเนื้อในบริเวณนี้จะมีการโค้งเว้าของผนังเซลล์เพื่อเพิ่มพื้นที่ในการรับสื่อที่เป็นตัวถ่ายทอดโมเลกุลสัญญาณประสาทและไอออนสัญญาณประสาท
เมื่อสัญญาณประสาทวิ่งมาถึงปลายประสาท จะไปชักนำให้แคลเซียมไอออนจากภายนอกเซลล์ เข้ามาในเซลล์ประสาท
แคลเซียมไอออนจะไปกระตุ้นโปรตีนขนส่งให้พาถุงเก็บสารสื่อประสาทเคลื่อนที่เข้าไปใกล้ๆ เยื่อหุ้มเซลล์ จากนั้นตัวถุงจะหลอมรวมเข้ากับเยื่อหุ้มเซลล์ประสาท ทำให้สารเคมีที่เป็นสื่อในการถ่ายทอดสัญญาณประสาทสู่กล้ามเนื้อลาย ที่มีชื่อว่า แอซิติิลโคลิน (acetylcholine) ถูกหลั่งออกมา และแพร่ข้ามรอยต่อระหว่างปลายประสาทกับเส้นกล้ามเนื้อ ไปจับกับตัวรับ (receptor) ที่อยู่บนเยื่อเซลล์
ในภาวะที่ไม่มีกระแสประสาทเคลื่อนผ่าน
สารละลายภายนอกและภายในเซลล์ประสาทจะมีศักย์ไฟฟ้าต่างกัน โดยภายนอกเซลล์มีโซเดียมไอออน
(Na+) สูงกว่าในเซลล์ ขณะเดียวกันภายในเซลล์จะมีโพแทสเซียมไอออน
(K+) สูงกว่าภายนอกเซลล์ เซลล์จะดำรงความเข้มข้นของไอออนที่ต่างกันนี้ไว้ด้วยกระบวนการโซเดียมโพแทสเซียมปั๊ม
(sodium potassium pump)
ภายในเส้นใยกล้ามเนื้อนอกจากจะมีโพแทสเซียมไอออนแล้วยังมีสารอินทรีย์ที่มีประจุลบและมีขนาดโมเลกุลใหญ่จนไม่สามารถผ่านออกไปนอกเซลล์ได้
เช่น โปรตีน และกรดนิวคลีอิก ทำให้ผิวภายในเซลล์มีค่าศักย์ไฟฟ้าเป็นลบมากกว่าผิวภายนอกเซลล์
ความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างด้านในและด้านนอกเซลล์กล้ามเนื้อมีค่าประมาณ -90
มิลลิโวลท์
การรวมตัวของอะเซทิลโคลินกับตัวรับบนเยื่อเซลล์กล้ามเนื้อจะทำให้ความสามารถของเยื่อเซลล์ตรงบริเวณนั้นในการให้ไอออนต่างๆ
ผ่านเข้าออก มีการเปลี่ยนแปลงไปชั่วคราว เยื่อเซลล์จะยอมให้โซเดียมไอออนผ่านเข้าไปได้ง่าย
ทำให้ผิวภายในเซลล์กล้ามเนื้อตรงบริเวณที่โซเดียมไอออนผ่านเข้าไปมีค่าศักย์ไฟฟ้าเป็นบวกมากขึ้น
และผิวภายนอกเซลล์ที่สูญเสียโซเดียมไอออนจะมีค่าศักย์ไฟฟ้าเป็นลบมากขึ้นทันที
(depolarization)
เมื่อโซเดียมไอออนผ่านเข้าไปในเส้นใยกล้ามเนื้อได้สักครู่หนึ่ง
เยื่อหุ้มเซลล์ก็จะไม่ยอมให้โซเดียมไอออนผ่านเพิ่มเข้าไปอีก แต่จะยอมให้โพแทสเซียมไอออนผ่านออกไปภายนอกเซลล์ได้โดยง่าย
ทำให้เซลล์สูญเสียความเป็นบวก ผิวด้านในเยื่อหุ้มเซลล์จะมีค่าศักย์ไฟฟ้าเป็นลบอีกครั้งหนึ่ง
(repolarization)
ค่าศักย์ไฟฟ้าของเยื่อเซลล์กล้ามเนื้อที่เปลี่ยนไปเปลี่ยนมาอย่างรวดเร็วตรงบริเวณที่มีตัวรับแอซิติลโคลิน เป็นการเปลี่ยนแปลงความต่างศักย์ที่เกิดขึ้นเฉพาะที่ (end plate potential) โดยปกติแล้วเส้นใยกล้ามเนื้อมีค่าศักย์ไฟฟ้าในขณะพักงานประมาณ -90 มิลลิโวลท์ หากความต่างศักย์ไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในบริเวณเยื่อเซลล์ตรงที่มีตัวรับแอซิติลโคลิน มีขนาดสูงถึงระดับที่จะไปชักนำให้เยื่อเซลล์ในบริเวณอื่นเปลี่ยนสมบัติทางไฟฟ้าได้ คือมีความเป็นบวกมากขึ้นจนถึงระดับ -60 มิลลิโวลท์ ก็จะเกิดเป็นคลื่นประสาทของกล้ามเนื้อ
คลื่นประสาทของกล้ามเนื้อจะถูกส่งผ่านไปตามเยื่อหุ้มเซลล์และผนังด้านในของท่อทางขวาง ไปสู่เส้นใยฝอยมัดต่างๆ โดยทั่วถึงกัน
