3^ème étape

Il y a finalement, un retour progressif au potentiel de repos, c'est-à-dire un retour aux conditions électriques et de concentration ionique antérieures : on observe une normalisation de la perméabilité de la membrane et une mise en jeu intensifié des pompes pour ramener les concentrations ioniques aux valeurs antérieures (rejet accru de sodium à l'extérieur de la cellule, récupération accrue de potassium à l'intérieur de la cellule).

Cependant les pompes dépassent, par excès de travail régulateur, leur but (retour aux conditions antérieures électriques et de concentration ionique). C'est le potentiel tardif positif.

Cette 3^ème phase précède le retour au potentiel de repos.

L'hyperpolarisation