Iontové kanály řízené napětím jsou třídou transmembránových iontových kanálů, které se aktivují změnami elektrického potenciálu v blízkosti kanálu; tyto typy iontových kanálů jsou obzvláště důležité v neuronech, ale jsou běžné v mnoha typech buněk.
Mají klíčovou roli v excitabilních neuronálních a svalových tkáních, kde umožňují rychlou a koordinovanou depolarizaci v reakci na vyvolávající změnu napětí. Iontové kanály řízené napětím, které se nacházejí podél axonu a v synapsi, směrově šíří elektrické signály.
Obvykle se skládají z několika podjednotek uspořádaných tak, aby existoval centrální pór, kterým mohou ionty procházet po elektrochemickém gradientu. Kanály bývají poměrně specifické pro jednotlivé ionty, i když jimi mohou do určité míry procházet i ionty podobné velikosti a náboje. Příkladem jsou sodíkové a draslíkové napěťově řízené kanály v nervech a svalech a napěťově řízené vápníkové kanály, které hrají roli při uvolňování neurotransmiterů v předsynaptických nervových zakončeních.
Na základě krystalografických strukturních studií draslíkového kanálu, za předpokladu, že tato struktura zůstává v příslušné plazmatické membráně neporušená, lze předpokládat, že když se přes membránu přenese rozdíl potenciálů, vyvolá související elektromagnetické pole konformační změnu draslíkového kanálu. Tato konformační změna naruší tvar proteinů kanálu natolik, že se dutina nebo kanál otevře a umožní vtok nebo výtok iontů přes membránu po jejím elektrochemickém gradientu. To následně generuje elektrický proud dostatečný k depolarizaci buněčné membrány.
Napětím řízené sodíkové a vápníkové kanály jsou tvořeny jedním polypeptidem se čtyřmi homologními doménami. Každá doména obsahuje 6 membránových alfa šroubovic. Jedna z těchto šroubovic, S4, je šroubovice snímající napětí. Má mnoho kladných nábojů, takže vysoký kladný náboj vně buňky odpuzuje šroubovici – vyvolává konformační změnu, takže ionty mohou kanálem protékat. Draslíkové kanály fungují podobným způsobem s tím rozdílem, že se skládají ze čtyř samostatných polypeptidových řetězců, z nichž každý obsahuje jednu doménu.