A biológiai membránban egy ion reverzális potenciálja (más néven Nernst-potenciál) az a membránpotenciál, amelynél az adott ionnak nincs nettó (teljes) áramlása a membrán egyik oldaláról a másikra. A posztszinaptikus neuronok esetében a reverzális potenciál az a membránpotenciál, amelynél egy adott neurotranszmitter nem okoz ionok nettó áramlását az adott neurotranszmitter-receptor ioncsatornáján keresztül.
Egyionos rendszerben a reverzális potenciál az egyensúlyi potenciál szinonimája; számértékük azonos. A két kifejezés a membránpotenciál-különbség különböző aspektusaira utal. Az egyensúlyi állapot arra utal, hogy egy adott feszültségnél a nettó ionáramlás nulla. Vagyis az ionok kifelé és befelé irányuló mozgásának sebessége megegyezik; az ionáramlás egyensúlyban van. A megfordulás arra a tényre utal, hogy a membránpotenciál változása az egyensúlyi potenciál bármelyik oldalán megfordítja az ionáramlás általános irányát.
A megfordulási potenciált gyakran “Nernst-potenciálnak” nevezik, mivel a Nernst-egyenletből kiszámítható. Az ioncsatornák vezetik a legtöbb egyszerű ion be- és kiáramlását a sejtekbe. Ha egy sejtmembránon belül egy bizonyos ionfajra szelektív csatornatípus dominál (például azért, mert más ioncsatornák zárva vannak), akkor a sejten belüli feszültség kiegyenlítődik (azaz egyenlővé válik) az adott ion reverzális potenciáljával (feltételezve, hogy a sejten kívül 0 voltos a feszültség). Például a legtöbb sejt nyugalmi potenciálja közel van a K+ (káliumion) reverziós potenciáljához. Ennek az az oka, hogy nyugalmi potenciálon a káliumvezetés dominál. Egy tipikus akciós potenciál során a káliumcsatornák által közvetített kis nyugalmi ionvezetést elnyomja a számos Na+ (nátriumion) csatorna megnyitása, ami a membránpotenciált a nátrium reverzális potenciálja felé viszi.
A “reverzális potenciál” és az “egyensúlyi potenciál” kifejezések közötti kapcsolat csak egyionos rendszerekre igaz. Többionos rendszerekben a sejtmembránnak vannak olyan területei, ahol a több ion összesített árama nulla lesz. Bár ez egy reverzális potenciál abban az értelemben, hogy a membránpotenciál iránya megfordul, ez nem egyensúlyi potenciál, mivel nem minden ion (és bizonyos esetekben egyik sem) van egyensúlyban, és így a membránon keresztül nettó áramlással rendelkeznek. Ha egy sejt egynél több ion számára jelentős permeabilitással rendelkezik, a sejtpotenciált a Nernst-egyenlet helyett a Goldman-Hodgkin-Katz-egyenletből lehet kiszámítani.