Уравнительная фаза переходит в парадоксальную, которая характеризуется дальнейшим снижением лабильности, но одновременным повышением возбудимости нерва. В этих условиях редкие импульсы проходят через парабиотический участок, но частота их уменьшается, а частые не проходят совсем. Поэтому возникает парадокс: слабые раздражители вызывают сокращение, хотя и небольшой амплитуды, а сильные ответной реакцией мышцы не сопровождаются.