外正内负是因为正常的细胞处于离子不平衡状态，一般是钠离子、钙离子在细胞膜外侧，钾离子和氯离子在细胞膜内侧，维持外正内负是通过钠钾ATP酶来进行转运。这样将钠离子短向细胞外侧，而钾离子和氯离子转向细胞内侧，维持一种内负外正的细胞膜的静息定位。
这种情况下如果缺血、缺氧，而出现钠钾ATP酶功能障碍，会导致内负外正不能维持，而出现各种疾病，称为离子通道疾病或者会诱发动作定位，就是大脑会出现异常放电而引起癫痫发作。