Kanały jonowe są to wielocząsteczkowe białka wbudowane w błonę komórkową, których zadaniem jest kontrola przepływu, z lub do komórki, jonów zgodnie z gradientem stężeń i potencjałów w komórce. Kanały jonowe są bardzo wydajne np. małe otwarcie tzw. pory wodnej (czyli hydrofilowego kanału wewnątrz białka) pozwala na przepływ do 10 milionów jonów na sekundę, dlatego do prawidłowego funkcjonowania komórki wystarczy kilka tysięcy kanałów danego typu. Kanały są bardzo selektywne i przepuszczają tylko jony danego typu, i tak mamy kanały przepuszczalne dla jonów sodowych, wapniowych czy potasowych. Ponieważ kanał jonowy może być zamknięty lub otwarty istnieje czynnik, który powoduję otwarcie, inaczej aktywację kanału jonowego. W zależności od rodzaju czynnika aktywującego, kanały jonowe dzielimy na trzy zasadnicze grupy:
- kanały zależne od napięcia
- kanały zależne od ligandu
- kanały aktywowane naprężeniem mechanicznym
Bardzo istotną cechą kanałów jest ich selektywność, czyli zdolność do przepuszczania ściśle określonych typów jonów. Mówimy więc o kanałach kationowych lub anionowych, a gdy kanały są jeszcze bardziej "wyspecjalizowane" to określamy je jako sodowe, potasowe itd. Trzeba tu jednak zaznaczyć, że określenie: np. kanał sodowy oznacza jedynie, iż kanał ten najlepiej przepuszcza jony sodu. Oprócz nich, choć znacznie gorzej, mogą przez ten kanał przechodzić także inne kationy.