活動細胞或組織（如人體、動物組織）不論在靜止狀態還是活動狀態，都會產生與生命狀態密切相關的，有規律的電現象，稱為生物電。生物電信號包括靜息電位和動作電位，其本質是離子的跨膜流動。
靜息電位（RP）：細胞在安靜的狀態下，存在於細胞膜內外兩端的電位差，稱為靜息電位或跨膜靜息電位。這種電位差是由於細胞膜兩側的鈉離子和鉀離子分布不均勻造成的。生理學中常把膜外電位規定為“0”，因此膜內電位為負。不同細胞的靜息電位有所不同，如：神經細胞-86mV，心室肌細胞-90~-80mV，浦肯野纖維-100~-90mV，竇房結細胞-70~-40mV。靜息電位又成為極化狀態（polarization）。
動作電位（AP）：當細胞受到外界刺激而興奮時，受刺激部位的膜電位將發生一系列短暫的變化，最初發生膜電位升高，接著又慢慢恢復到靜息電位，這種膜電位的變化，生理學上成為動作電位。該過程包含了去極化（depolarization）和復極化（repolarization）兩個過程，前者指細胞受到刺激時，細胞膜對離子的通透性發生變化，大量Na+迅速進入胞內，使得胞內電位迅速上升；後者指當去極化的電位達到峰值後，會逐漸回到靜息狀態的過程。
臨床上常見的生物電信號主要有：心電、腦電、肌電、胃電、視網膜電等。這些體表生物電信號通常能通過電極拾取，經適當的生物電放大器放大，記錄而成為心電圖、腦電圖、肌電圖、胃電圖、視網膜電圖等。
心電圖（ECG或者EKG）是利用心電圖機從體表記錄心臟每一心動周期所產生的電活動變化圖形的技術。對整體心臟來說，心肌細胞從心內膜向心外膜順序除極過程中的電位變化，由電流記錄儀描記的電位曲線稱為除極波，即體表心電圖上心房的P波和心室的QRS波。
肌電圖（EMG）：通過測定運動單位電位的時限、波幅，安靜情況下有無自發的電活動，以及肌肉大力收縮的波型及波幅，可區別神經源性損害和肌源性損害，診斷脊髓前角急、慢性損害（如脊髓前灰質炎、運動神經元疾病），神經根及周圍神經病變（例如肌電圖檢查可以協助確定神經損傷的部位、程度、範圍和預後）。
眼電圖：目前只有使用較間接的方法，在內、外眥角皮膚上各置一氯化銀電極，患者頭部固定，眼注視一個在30度內作水平移動的紅燈。因為眼球的電軸跟隨眼球的轉動而改變，所以內、外眥角電極的電位也不斷變化，比較明、暗適應下的這種變化並將此電位加以放大及記錄，即得眼電圖。
