As membranas dobradas melhoram a eficiência de uma variedade de processos que ocorrem através da membrana de uma célula, aumentando a área de superfície disponível para as proteínas que gerenciam esses processos. As proteínas facilitam a respiração, a troca de nutrientes e resíduos . Eles também bloqueiam a entrada de moléculas prejudiciais na célula.
As membranas celulares são seletivamente permeáveis, permitindo apenas a passagem livre de moléculas úteis específicas, como a água. A difusão, o movimento das moléculas através de uma barreira, ocorre devido à tendência de igualar o ambiente em ambos os lados de um obstáculo. A taxa de difusão é a velocidade com que uma substância pode passar através de uma membrana.
As proteínas podem transportar moléculas que não se difundem naturalmente através da membrana. As proteínas do canal iônico embutidas na membrana permitem que substâncias específicas passem por um canal proteico quando são abertas pela célula. As proteínas de transferência ligam-se às moléculas bloqueadas e mudam de forma para transportar as moléculas através da membrana. Eles então liberam as moléculas e retornam ao seu local original na parte externa da membrana. Este processo de difusão facilitada é usado para transportar glicose, íons de sódio e íons de cloreto para dentro da célula para uso no metabolismo.
Em células mais avançadas, a membrana dobrada pode ser comprimida para criar sacos chamados vacúolos, através dos quais partículas maiores podem ser transferidas para dentro e para fora da célula. Alguns vacúolos evoluíram para criar áreas de retenção para substâncias nocivas, como ácidos digestivos.