能引起機體或細胞發生反應的環境變化，稱為刺激。刺激有：①物理性刺激，如聲、光、電、溫度等。②化學性刺激，如酸、堿、藥物等。③生物性刺激，如細菌、病毒等。在人類，社會因素和心理活動形成的刺激對人體功能活動和疾病發生發展都具有十分重要的作用。

機體或細胞受到刺激后所發生的功能活動的變化，稱為反應。反應可分為兩種：一種是由相對靜止變為活動狀態，或活動增強，稱為興奮；另一種是由活動變為相對靜止狀態，或活動減弱，稱為抑制。刺激引起的反應是興奮還是抑制，取決于刺激的質和量以及當時機體的功能狀態。

作為能引起反應的刺激一般要具備三個條件，即一定的強度、一定的持續時間和一定的強度變率。刺激的這三個條件可以互相影響，其中一個或兩個的值改變時，其余的值也會發生相應的改變。電刺激的三個條件易于控制，且可重復使用而不易損傷組織，所以實驗中常使用電刺激。當刺激的持續時間和強度變率都固定時，引起組織發生反應的最小刺激強度，稱為閾強度或閾值。閾強度的刺激稱為閾刺激，小于閾強度的刺激稱為閾下刺激，大于閾強度的刺激稱為閾上刺激。閾刺激和閾上刺激稱為有效刺激。

組織興奮性的高低可用閾值來衡量，兩者呈反變關系。即組織興奮性高則閾值低，興奮性低則閾值高。神經、肌肉、腺體的興奮性較高，生理學上稱為可興奮組織。可興奮組織興奮時的外部表現盡管不同，如肌肉收縮、腺體分泌等，但它們共同的、最先出現的反應都是在受刺激的局部細胞膜出現了特征性電變化，即動作電位；而興奮時的外部表現，都是由動作電位進一步觸發或引起的。由此可見，研究興奮就需要研究細胞的生物電現象。