动作电位上升支的原理主要涉及细胞膜对离子通透性的变化以及离子的跨膜移动，下面将从静息状态开始逐步阐述。

在静息状态下，细胞处于极化状态，细胞膜两侧存在电位差，膜内为负，膜外为正，此时细胞膜对钾离子的通透性较高，而对钠离子的通透性较低。细胞内的钾离子浓度远高于细胞外，基于浓度差，钾离子会有外流的趋势，当促使钾离子外流的浓度差与阻止钾离子外流的电位差达到平衡时，就形成了静息电位。

当细胞受到刺激时，细胞膜的通透性会发生改变。首先是细胞膜上的电压门控钠离子通道被激活开放，使得细胞膜对钠离子的通透性突然增大。由于细胞外的钠离子浓度远高于细胞内，并且此时膜内的负电位对带正电的钠离子具有吸引作用，所以在浓度差和电位差的双重驱动力作用下，大量的钠离子迅速内流。

随着钠离子的内流，膜内电位迅速升高，逐渐由原来的内负外正状态转变为内正外负状态，这个过程就形成了动作电位的上升支。当膜电位上升到一定程度时，即达到钠离子的平衡电位时，钠离子内流的动力消失，钠离子内流停止。同时，此时电压门控钠离子通道会逐渐失活关闭，而电压门控钾离子通道开始开放，钾离子外流逐渐增加，从而使膜电位又逐渐恢复到静息电位水平，进入动作电位的下降支阶段。

综上所述，动作电位上升支的形成主要是由于细胞膜上电压门控钠离子通道的激活开放，导致钠离子大量内流，使膜电位迅速去极化所引起的。这一过程是细胞产生兴奋并进行信号传导的重要基础，对于神经传导、肌肉收缩等生理活动都具有至关重要的意义。