脂雙層力學
電穿孔允許細胞引入高度帶電荷的分子，例如不會被動地擴散穿過疏水性雙層核心的DNA。這一現象表明，該機制是在膜上形成納米級的充水空穴。雖然電穿孔和介電擊穿這兩者都是由電場的應用引起的，所涉及的機制是根本不同的。在電介質擊穿中，阻擋材料被電離，產生導電通路。材料的變化因此是化學性質的。相比之下，在電穿孔過程中，脂質分子不是化學改變的，而是簡單地移動位置，打開一個孔，充當水時充當通過雙層的導電通路。
電穿孔是一種動態現象，取決于細胞膜上每個點的局部跨膜電壓。一般認為，對于給定的脈沖持續時間和形狀，存在特定的跨膜電壓閾值用于電穿孔現象的表現（從0.5V到1V）。這導致電穿孔的電場量值閾值（Eth）的定義。也就是說，只有其中E≧?區域內的細胞日電穿孔。如果達到或超過第二閾值（Eir），則電穿孔將損害細胞的生存力，即不可逆電穿孔（IRE）。
圖2 中顯示了疏水孔（頂部）和親水孔（底部）中的脂質的理論排列。
電穿孔是具有幾個不同階段的多步驟過程。首先，將短的電脈沖，必須應用。典型的參數是300-400 mV，跨越膜的時間小于1 ms（注意：電池實驗中使用的電壓通常要大得多，因為它們被用于跨越大體積溶液的較大距離，所以橫跨實際膜的結果場只是所施加的偏差的一小部分）。在施加這個電位時，膜像電容器一樣充電通過周圍溶液中的離子遷移。一旦達到臨界場，就會在脂質形態上發生快速的局部重排。所得到的結構被認為是“預孔”，因為它不導電，但很快導致產生導電孔。這些前毛孔存在的證據主要來自毛孔的“閃爍”，這表明導電和絕緣狀態之間的轉換。已經提出，這些預制孔是小的（?3）疏水性缺陷。如果這個理論是正確的，那么過渡到導電狀態可以通過在孔邊緣的重排來解釋，其中脂質頭部折疊以形成親水界面。最后，這些導電孔可以愈合，重新密封雙層或擴大，最終破裂。由此得出的結論取決于是否超過了臨界缺陷尺寸，這又取決于所施加的場，局部機械應力和雙層邊緣能量。
