Organelas são estruturas dentro de uma célula que possuem funções específicas; organelas ligadas à membrana são organelas protegidas por uma membrana plasmática única ou dupla. Mitocôndrias, lisossomas, o retículo endoplasmático e o aparelho de Golgi são exemplos de organelas ligadas à membrana.
Organelas ligadas à membrana são uma das características definidoras das células eucarióticas. As células procarióticas, como as bactérias, não possuem essas organelas. Certas espécies de bactérias possuem bolsas de proteínas primitivas que cumprem algumas funções de organela, mas não são estruturas definidas protegidas por uma membrana.
As mitocôndrias são organelas únicas que contêm seu próprio DNA. Eles produzem a energia da célula por meio da respiração. Por causa disso, eles também são conhecidos como a força motriz da célula. As mitocôndrias são cobertas por duas membranas: uma membrana externa lisa e uma membrana interna dobrada. O DNA mitocondrial é transmitido pela mãe e é uma ferramenta útil em testes genéticos.
O retículo endoplasmático produz lipídios e proteínas. A membrana externa rugosa do retículo endoplasmático é coberta por ribossomos e é responsável pela síntese de proteínas; o retículo endoplasmático liso carece de ribossomos e sintetiza lipídios. Os ribossomos e o aparelho de Golgi auxiliam o retículo endoplasmático rugoso na síntese de proteínas. Os lisossomos são o sistema digestivo da célula. Eles usam enzimas para digerir alimentos, resíduos, toxinas e material celular morto.