研究生物電特性的生理學分支細胞和組織。它涉及電壓變化或電流的測量，或從單個離子通道蛋白到心臟等整個器官的各種規模的操作。在神經科學，它包括測量神經元的電活動，特別是動作電位活動。來自神經系統的大規模電信號的記錄，例如腦電圖，也可以稱為電生理記錄。它們可用于電診斷和監測。

電生理學是生理學的一個分支，廣泛涉及生物組織中的離子流動（離子電流），特別是能夠測量這種流動的電記錄技術。經典的電生理學技術涉及將電極放入各種生物組織制劑中。電極的主要類型有：

1. 簡單的實心導體，例如圓盤和針（單個或陣列，除了尖端外通常是絕緣的），
2. 印刷電路板或柔性聚合物上的跡線，除尖端外也絕緣，和
3. 裝有電解質的空心管，例如裝有氯化鉀溶液或其他電解質溶液的玻璃移液管。

主要準備工作包括：

1. 活的有機體（例如昆蟲），
2. 切除組織（急性或培養），
3. 從切除組織（急性或培養）中分離的細胞，
4. 人工生長的細胞或組織，或
5. 以上的雜種。

神經元電生理學是研究神經系統內生物細胞和組織的電特性。借助神經元電生理學，醫生和專家可以通過觀察個體的大腦活動來確定神經元疾病是如何發生的。活動，例如在遇到任何情況下大腦的哪些部分會亮起。如果電極的直徑足夠小（微米），那么電生理學家可能會選擇將尖端插入單個細胞中。這種配置允許直接觀察和細胞內記錄細胞內單個細胞的電活動。然而，這種侵入性設置會縮短細胞的壽命并導致物質通過細胞膜泄漏。也可以使用含有電解質的特殊成型（中空）玻璃移液管觀察細胞內活動。在這種技術中，顯微移液器尖端被壓在細胞膜上，通過玻璃和細胞膜脂質之間的相互作用，它緊緊地附著在細胞膜上。移液管內的電解質可以通過向移液管傳遞負壓脈沖來與細胞質保持流體連續性，以破壞移液管邊緣環繞的小膜片（全細胞記錄）。或者，離子連續性可以通過允許電解質內的外源性成孔劑將自身插入膜貼片中來“穿孔”貼片來建立（穿孔貼片記錄）。最后，補丁可能會保持原樣（補丁錄制）。

電生理學家可能選擇不將尖端插入單個細胞。相反，電極尖端可以與細胞外空間保持連續。如果尖端足夠小，這種配置可能允許間接觀察和記錄單個細胞的動作電位，稱為單單元記錄。根據準備和精確放置，細胞外配置可能會同時接收幾個附近細胞的活動，稱為多單元記錄。

隨著電極尺寸的增加，分辨率降低。較大的電極只對許多細胞的凈活動敏感，稱為局部場電位。更大的電極，例如臨床和外科神經生理學家使用的非絕緣針和表面電極，僅對數以百萬計的細胞群內的某些類型的同步活動敏感。

其他經典的電生理技術包括單通道記錄和電流測定法。

通過這種電生理學方法，蛋白質脂質體、膜囊泡或含有感興趣的通道或轉運蛋白的膜片段被吸附到涂在功能化電極上的脂質單層上。該電極由玻璃載體、鉻層、金層和十八烷基硫醇單層組成。由于涂漆膜是由電極支撐的，所以稱為固體支撐膜。重要的是要注意，通常會破壞生物脂質膜的機械擾動不會影響SSM的壽命。電容式電極（由SSM和吸收的囊泡組成）機械穩定，溶液可以在其表面快速交換。這種特性允許應用快速的底物/配體濃度跳躍來研究感興趣的蛋白質的電活性，通過囊泡和電極之間的電容耦合測量。

生物電識別分析(BERA)是一種通過測量固定在凝膠基質中的細胞的膜電位變化來確定各種化學和生物分子的新方法。除了增加電極-細胞界面的穩定性外，固定化還保留了細胞的活力和生理功能。BERA主要用于生物傳感器應用，以分析可以通過改變細胞膜電位與固定細胞相互作用的分析物。以這種方式，當將陽性樣品添加到傳感器中時，會發生特征性的“信號樣”電勢變化。BERA是最近啟動的泛歐FOODSCAN項目背后的核心技術，該項目涉及歐洲的農藥和食品風險評估。BERA已用于檢測人類病毒（乙型和丙型肝炎病毒和皰疹病毒）、獸醫疾病病原體（口蹄疫病毒、朊病毒和藍舌病毒）和植物病毒（煙草和黃瓜病毒）以特定、快速（1-2分鐘）、可重復且具有成本效益的方式。該方法還用于檢測食品中的農藥和霉菌毒素以及2,4,6-三氯苯甲醚等環境毒素在軟木和葡萄酒中，以及臨床樣品中極低濃度的超氧陰離子的測定。

BERA傳感器有兩個部分：

• 消耗性生物識別元件
• 具有嵌入式人工智能的電子讀數裝置。

最近的一項進展是開發了一種稱為膜工程分子鑒定(MIME)的技術。該技術允許通過將數千個人工受體嵌入細胞膜中來構建對幾乎任何感興趣的分子具有特定特異性的細胞。

雖然不嚴格構成實驗測量，但已經開發了一些方法來檢查蛋白質和生物膜在計算機上的導電特性。這些主要是分子動力學模擬，其中像脂質雙層這樣的模型系統受到外部施加的電壓。使用這些裝置的研究已經能夠研究動態現象，如膜的電穿孔和通道的離子易位。

這種方法的好處是主動傳導機制的高細節水平，由原子模擬提供的固有高分辨率和數據密度給出。由于模型合法性的不確定性和建模系統的計算成本足夠大并且在足夠的時間尺度上被考慮再現系統本身的宏觀特性，因此存在顯著的缺點。雖然原子模擬可以訪問接近或進入微秒域的時間尺度，但這仍然比膜片鉗等實驗方法的分辨率低幾個數量級。

臨床電生理學是研究電生理學原理和技術如何應用??于人類健康的研究。例如，臨床心臟電生理學是對控制心律和活動的電特性的研究。心臟電生理學可用于觀察和治療心律失常（心律不齊）等疾病。例如，醫生可能會將含有電極的導管插入心臟，以記錄心肌的電活動。

臨床電生理學的另一個例子是臨床神經生理學。在這個醫學專業中，醫生測量大腦、脊髓和神經的電特性。DuchennedeBoulogne(1806-1875)和NathanielA.Buchwald(1924-2006)等科學家被認為極大地推進了神經生理學領域，使其能夠應用于臨床。

最低信息(MI)標準或報告指南規定了滿足臨床研究中特定目標所需的元數據（信息）和數據的最低數量。“關于神經科學研究的最少信息”（MINI）系列報告指南文件旨在提供一套一致的指南，以便報告電生理學實驗。在實踐中，MINI模塊包含一個信息清單，當描述一個數據集以供發布時，應該提供這些信息（例如關于所采用的協議）。