De grootte van de actiepotentiaal die in een enkele zenuwvezel wordt opgewekt, is onafhankelijk van de sterkte van de prikkel, mits deze toereikend is. Een elektrische prikkel met een lagere sterkte dan de drempelwaarde wekt geen voortgeplant spike-potentiaal op. Bij een drempelsterkte of meer wordt een spike (zenuwimpuls) van maximale grootte opgewekt. Ofwel reageert de afzonderlijke vezel niet met de productie van spikes, ofwel reageert hij tot het uiterste van zijn kunnen onder de omstandigheden van het moment. Deze eigenschap van de enkele zenuwvezel wordt de alles-of-niets-relatie genoemd. Deze relatie geldt alleen voor de eenheid van weefsel; voor zenuwweefsel is de eenheid de zenuwcel, voor skeletspieren is de eenheid de individuele spiervezel en voor het hart is de eenheid de hele oorschelp of de hele hartkamers.
Stimuli die te zwak zijn om een spike te produceren, zetten echter wel een plaatselijke elektrotonus in werking, waarbij de grootte van de elektronische potentiaal geleidelijk toeneemt met de sterkte van de stimulus, totdat een spike wordt gegenereerd. Dit toont de alles-of-niets relatie aan bij de productie van spikes.
Het bovenstaande verhaal gaat over de reactie van een enkele zenuwvezel. Wordt een zenuwstam gestimuleerd, dan reageert een groter aantal vezels wanneer de stimulans geleidelijk wordt verhoogd tot boven een drempelwaarde. De minimale effectieve (d.w.z. drempel) stimulus is alleen voldoende voor vezels met een hoge prikkelbaarheid, maar een sterkere stimulus prikkelt alle zenuwvezels. Als de prikkel verder wordt verhoogd, neemt de respons van de hele zenuw toe.
De hartspier is prikkelbaar, d.w.z. dat hij op externe prikkels reageert door samen te trekken. Als de prikkel van buitenaf te zwak is, wordt geen reactie verkregen; als de prikkel voldoende is, reageert het hart naar beste vermogen. Dienovereenkomstig gedragen de oorschelpen of de hartkamers zich als één eenheid, zodat een adequate prikkel normaliter een volledige samentrekking van de oorschelpen of de hartkamers teweegbrengt. De kracht van de verkregen samentrekking hangt af van de toestand waarin de spiervezels zich bevinden. In het geval van spiervezels reageert de individuele spiervezel helemaal niet als de prikkel te zwak is. Hij reageert echter maximaal wanneer de prikkel de drempel bereikt. De contractie neemt niet toe als de stimulussterkte verder wordt verhoogd. Sterkere prikkels brengen meer spiervezels in actie en dus neemt de spanning van een spier toe naarmate de sterkte van de prikkel die erop wordt uitgeoefend toeneemt.