Sinir sisteminin polarizasyonu, nöronların elektriksel sinyal iletimindeki kritik rolünü ifade eder. Bu süreç, nöronların dinlenme hâlindeki elektrik yükü dağılımını belirler ve sinir iletişiminin temelini oluşturur. Polarizasyon, hücre içindeki ve dışındaki iyon konsantrasyonlarının dengesiyle sağlanır ve nöronların etkin bir şekilde bilgi iletmesini mümkün kılar.
Sinir sistemi polarizasyonu, sinir hücrelerinde (nöronlarda) elektriksel sinyal iletimi sırasında meydana gelen üç aşamadan biridir.
Polarizasyon durumunda, nöronun dinlenme halindeyken hücre içi negatif, hücre dışı ise pozitif yüklüdür. Bu durum, hücre zarındaki sodyum-potasyum pompasının çalışmasıyla sağlanır ve genellikle -70 mV civarındaki bir dinlenme potansiyeli ile karakterizedir.