Les tissus biologiques ont la propriété intrinsèque de générer de l'électricité et de lui être sensibles. Ils sont tous, d'une manière ou d'une autre, excitables mais deux d'entre eux ont leur fonction principalement liée à des phénomènes électriques pour l'induction et la conduction d'un message de communication intercellulaire qui sous-tend et définit les fonctions du tissu musculaire, notamment myocardique, et du tissu nerveux. Celui-ci est excitable au niveau de ses deux grandes subdivisions, le système nerveux périphérique (SNP) (où ce sont principalement des axones qui sont excités) et le système nerveux central (SNC) (où corps cellulaires et axones peuvent être impliqués, séparément ou ensemble, par la stimulation).

Dans tous les cas, la stimulation électrique agit en dépolarisant les membranes des cellules excitables jusqu'à un seuil où un potentiel d'action est engendré. L'amplitude du stimulus, sa durée, sa polarité, sa fréquence, le niveau d'excitabilité membranaire des cellules et leur période réfractaire à la suite d'un premier stimulus vont déterminer l'efficacité de cette stimulation. Les stimulateurs devront donc pouvoir contrôler ces paramètres et être ajustables en amplitude, fréquence et largeur d'impulsion.

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