4期膜电位不稳定，可发生自动除极，这是自律细胞（autorhythmiccell）动作电位最显著的特点。 此外，
（1）除极0期的峰值较小，除极速度较慢，约为10V/s，0期除极只到0mV左右。
（2）复极由3期完成，基本没有1期和2期。
（3）复极3期完毕后进入4期，这时可达到的最大膜电位值，称为最大舒张电位（或称最大复极电位），约为-70mV。
（1）0期除极的形成：0期除极的内向电流主要是由钙离子内流形成的。
（2）3期复极的形成：0期除极后，慢钙离子通道逐渐失活。3期是由钙离子内流和钾离子外流共同作用的结果。
（3）4期自动除极的形成：目前研究与三种离子流有关。
A：钾离子外流的进行性衰减:IK离子通道的激活和逐渐增强的K+外流是窦房结细胞复极的原因。IK通道在膜复极达到-40mV时便开始逐渐失活，K+外流因此逐渐减少，导致膜内正电荷逐渐增加而形成4期除极。
B：钠离子内流的进行性增强:If是一种进行性增强的内向离子（主要为Na+）流，在浦肯野细胞起搏活动中起重要作用，而IK衰减的作用很小。与此相反，窦房结细胞4期中虽也可记录到If，但它对起搏活动所起的作用不如IK衰减。
C：生电性Na+-Ca2+离子交换:窦房结细胞4期中还存在一种非特异性的缓慢内向电流，在膜除极达-60mV被激活，可见它在自动除极的后1/3期间起作用。这种缓慢内向电流是生电性Na+-Ca2+离子交换的结果。