Một số độc tố thần kinh, cả tự nhiên và tổng hợp, được thiết kế để ngăn chặn điện thế hoạt động. Tetrodotoxin từ cá nóc và saxitoxin từ Gonyaulax (chi dinoflagellate chịu trách nhiệm cho " thủy triều đỏ ") ngăn chặn điện thế hoạt động bằng cách ức chế kênh natri nhạy cảm với điện thế;[lower-alpha 53] tương tự, dendrotoxin từ rắn mamba đen ức chế kênh kali nhạy cảm với điện thế. Các chất ức chế như vậy của kênh ion phục vụ mục đích nghiên cứu quan trọng, bằng cách cho phép các nhà khoa học "tắt" kênh cụ thể theo ý muốn, do đó cô lập các đóng góp của kênh khác; chúng cũng có thể hữu ích trong việc làm sạch kênh ion bằng sắc ký ái lực hoặc trong việc phân tích nồng độ của chúng. Tuy nhiên, các chất ức chế như vậy cũng tạo ra độc tố thần kinh hiệu quả, và đã được xem xét để sử dụng làm vũ khí hóa học. Các độc tố thần kinh nhắm vào kênh ion của côn trùng đã là thuốc trừ sâu hiệu quả; một ví dụ là permethrin tổng hợp, giúp kéo dài quá trình kích hoạt kênh natri liên quan đến điện thế hoạt động. Các kênh ion của côn trùng đủ khác biệt so với các đối tác của con người rằng có rất ít tác dụng phụ ở người.