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）。