Основні механізми руху іонів через клітинну оболонку – дифузія та в меншій мірі масовий потік. Рушійною силою дифузії виступає градієнт концентрації розчиненої речовини.
Масовий потік – це рух розчиненої речовини разом з розчинником. Рушійна сила масового потоку – градієнт гідростатичного тиску. Дифузія солей крізь клітинну стінку відбувається завжди: адже протопласт на внутрішній стороні поверхні постійно поглинає іони і це постійно підтримує градієнт їхньої концентрації.Масовий же потік (пряме просочування ґрунтового розчину крізь оболонку) відбувається завдяки транспірації. Пори клітинної стінки виявляють масовому потоку значну протидію, тому що вони в молодих коренях заповнені гелем.
Активне транспортування – це найважливіший регулятор трансмембранного потенціалу. У зв’язку з тим, що всі іони заряджені, швидкість їх дифузії визначається не лише проникністю мембрани, а й різницею концентрації їх по обидві сторони мембрани (хімічний потенціал), а також електричним потенціалом, що виникає між внутрішньою та зовнішніми сторонами мембрани. Саме тому рух іонів зумовлюється градієнтом електрохімічного потенціалу. Це напруга між двома сторонами мембрани (на внутрішній стороні мембрани, як правило, від'ємний заряд, тому поглинаються катіони) носить назву трансмембранного потенціалу. Одним з головних іонів, які беруть участь у формуванні трансмембранного потенціалу є Н+.Теоретично можливі 6 механізмів генерації градієнта рН в рослинних клітинах:
- електронна Н+ транспортуюча АТФ - аза;
- нейтральна Н+ АТФ – аза, яка виконує К+/Н+ - обмін;
- нейтральний обмін Са2+ і протонів (Са2+ АТФ – аза);
- редокс – ланцюг (що виник в градієнті дихання);
- пасивний Н+ притік або ОН- відтік;
- ендоцитоз.
Витрати енергії протон рушійної сили здійснюється різними шляхами або, іншими словами, з допомогою різних механізмів. Це може бути електричне або електрофоретичне сполучення Н+ - транспортування з дифузним перенесенням іонів.
