As membranas celulares são geralmente compostas de proteínas e lipídios à base de ácidos graxos, de acordo com a Enciclopédia Britânica. As membranas ativamente envolvidas no metabolismo têm uma proporção maior de proteínas. As mitocôndrias, as organelas de metabolização mais rápida da célula, têm uma membrana que consiste em 75 por cento de proteína. A membrana da célula de Schwann contém apenas 20 por cento de proteína.
O Scitable explica que as membranas celulares são compostas principalmente por glicerofosfolipídios, duas cadeias de ácidos graxos, um grupo fosfato e moléculas compostas de glicerol, que é uma molécula de três carbonos que funciona como a espinha dorsal dos lipídios da membrana. Os lipídios mais abundantes nas membranas celulares são os glicerofosfolipídios, que são insolúveis em água. Eles possuem uma geometria distinta que permite que se formem em bicamadas sem uma entrada de energia.
Os lipídios constituem cerca de metade da massa das membranas celulares, como observa a Nature Education. Nas membranas plasmáticas de células animais, cerca de 20% dos lipídios são compostos de moléculas de colesterol. No entanto, essas moléculas não ocorrem nas membranas mitocondriais e bacterianas. Eles ajudam a regular a rigidez das membranas, enquanto outros lipídios menos proeminentes facilitam o reconhecimento celular e a sinalização celular.
Além dos lipídios, as membranas também contêm muitas proteínas. Metade da massa da maioria das membranas celulares é composta de proteínas. As proteínas transmembrana se projetam em ambos os lados da membrana à qual estão incorporadas.