As quatro funções principais da membrana plasmática incluem identificação, comunicação, regulação da troca de soluto através da membrana e isolamento do citoplasma do ambiente externo. A membrana plasmática é uma bicamada fosfolipídica semipermeável que contém uma cabeça hidrofílica e uma cauda hidrofóbica apolar. Ele contém ligações de hidrogênio entre os fosfolipídios que ajudam a manter a membrana plasmática unida; moléculas de colesterol também estão embutidas na membrana para fluidez.
A membrana plasmática contém proteínas de canal, transportadora, receptora, enzimática e de reconhecimento celular que contribuem para as funções da membrana. As proteínas do canal formam pequenas aberturas por onde certas moléculas e solutos se difundem e entram na célula. As proteínas transportadoras têm locais de ligação que se agarram a certos solutos fora da célula e os transportam para dentro da célula. As proteínas receptoras desencadeiam um conjunto de respostas celulares quando estão ligadas.
Um exemplo de resposta celular desencadeada por proteínas receptoras é a liberação de hormônios. Proteínas de reconhecimento de células marcam células imunes para reconhecimento e ajudam a identificar várias células próprias do corpo humano. As proteínas enzimáticas ajudam a realizar e regular os processos metabólicos que ocorrem dentro da célula. A membrana plasmática protege o citoplasma e todas as organelas celulares, formando uma barreira seletiva entre as organelas da célula e o ambiente externo.