La contraction du myocarde est déclenchée par un signal électrique appelé potentiel d'action qui prend naissance dans le tissu nodal et se propage de façon ordonnée à l'ensemble du muscle cardiaque. Le potentiel d'action correspond à un changement de potentiel membranaire provoqué par une cascade de mouvements ioniques à travers la membrane cellulaire grâce à des structures spécialisées, les canaux ioniques. Ces mouvements ioniques génèrent des courants électriques qui s'enregistrent à l'aide de méthodes électrophysiologiques globales (électrocardiogramme, microélectrodes, optical mapping), cellulaires (patch clamp, multielectrode array). Ces courants sont classés en courants dépolarisants et repolarisants ; les premiers sont représentés principalement par le courant sodique I_Na et calcique I_CaL, les seconds par les courants potassiques. Chaque courant se caractérise par ses propriétés biophysiques intimement liées à la structure biochimique du canal traversé. La structure des canaux ioniques, la relation structure-fonction ainsi que les gènes codant les protéines canalaires ont été identifiés grâce au développement de la biologie moléculaire et de la génétique. Le développement des cellules pluripotentes induites permet d'analyser les phénomènes physiopathologiques sur des « cardiomyocytes humains ».