La unión de los neurotransmisores a sus receptores puede producir diferentes efectos en la neurona postsináptica, entre ellos, la apertura de canales iónicos. Ello provoca cambios en el potencial de membrana y da lugar a la generación de potenciales postsinápticos. Estos potenciales postsinápticos pueden ser de dos tipos: potenciales excitadores postsinápticos (PEPs), si el potencial de membrana se hacemenos negativo (despolarización), y potenciales inhibidores postsinápticos (PIPs), si el potencial de membrana se hace más negativo (hiperpolarizaciones).
Los neurotransmisores que dan lugar a PEPs son excitadores y los que originan los PIPs son inhibidores.
La generación de los PEPs es consecuencia de la apertura de canales iónicos de Na+ o de Ca2+, mientras que la de los PIPs se debe a la apertura de canales de K+ o de CI-.
Un mismo neurotransmisor puede producir PEPs o PIPs dependiendo de los canales iónicos que abra. Por otro lado, la apertura de los canales iónicos puede hacerse directamente, si el neurotransmisor se une a receptores con canales acoplados o, indirectamente, si el neurotransmisor se une a receptores asociados a proteínas G. Los primeros se llaman receptores ionotrópicos y los segundos metabotrópicos. Éstos últimos requieren la participación de moléculas mediadoras intracelulares llamadas segundos mensajeros.
El efecto de los potenciales postsinápticos sobre la actividad de la neurona es pequeño, si se consideran individualmente, de modo que no son capaces de generar un potencial de acción por sí solos, pues su magnitud disminuye gradualmente a medida que se alejan del punto donde se originan.
En el cono axónico la neurona hace una integración de todas las informaciones recibidas en un momento dado. Si el balance neto de todas las señales recibidas es una despolarización que alcanza el umbral de excitación, la neurona disparará un potencial de acción. Por el contrario, si el balance neto es una hiperpolarización o una despolarización subumbral, no se producirá el disparo neuronal.
La integración de la información recibida por la neurona se lleva a cabo solamente en el cono axónico con el fin de aumentar la eficacia de la transmisión de las señales nerviosas.