膜片钳技术是当前研究细胞膜电流及离子通道的最重要的技术。从技术层面来解释的话，膜片钳技术(patch clamp)是指利用钳制电压或者电流的方法(通常为钳制电压)来记录细胞膜离子通道电活动的微电极技术。

       膜片钳技术的原理为：使用一个一头尖一头粗的锥状玻璃管，管中设有微电极，管的尖端直径约1.5~3.0μm，通过负压吸引使尖端口与细胞膜形成千兆欧姆级的阻抗封接，尖端口内的细胞膜区域与周围其他区域形成了电学分隔，然后人工钳制此片区域细胞膜的电位，即可达到对膜片上离子通道电流的监测与记录。

       于是膜片钳的名字由来也清楚了，“膜片”就是指玻璃管尖端下的那一小片细胞膜区域，而“钳”即指人工进行电位钳制的过程。

       若有的朋友依然不理解“钳”的原理，这里我们再细致解读一下：人工钳制电位，即需要在细胞膜内外有离子运动引起的离子电流时，通过人工给予一个反向电流，来使得细胞膜总体电位不变。那么通过这个人工的反向电流，也就可以推算出细胞膜本身的离子电流方向及大小。总的来说，膜片钳技术是一种作用于细胞表面的高精度的单通道电流检测记录技术。

       而膜片钳于脑科学中的应用，主要为脑片膜片钳的研究。脑片膜片钳可以检测并记录离体脑片中细胞与细胞间的离子通道活动情况，也就是在一个接近真实生理状态下的脑环境中的电生理信号。通过对记录到的这些信号的分析，可以了解脑中神经环路的电信号传递规律与不同脑区间的兴奋传递联系。

       对比其他神经测量手段，膜片钳有其独特的优势与不足：比起脑部核磁共振或PET成像这类宏观观察脑部结构的技术，膜片钳技术更偏向于对于更微观的脑细胞之间的神经兴奋电活动的检测；相比脑电图(EEG)，膜片钳虽无法反映真实在体的脑神经活动，也无法做到设备便携，但其在测量的空间分辨率与精度上遥遥领先。