Os dois tipos básicos de transporte ativo que ocorrem quando as moléculas e outros materiais maiores atravessam as membranas celulares são o transporte ativo usando bombas e o transporte ativo usando vesículas. As bombas são proteínas que empurram ou puxam as moléculas através do membrana celular, fazendo uso da energia celular que é armazenada na forma de trifosfato de adenosina, ou ATP. As vesículas são organelas que envolvem fisicamente grandes materiais fora da célula para trazê-los para dentro ou circundam os materiais internos e, em seguida, os expulsam.
O processo de transporte ativo que ocorre quando as vesículas expelem materiais da célula é denominado exocitose. O processo inverso, pelo qual as vesículas trazem materiais para dentro da célula, é chamado de endocitose.
As bombas de proteína que puxam ou empurram as moléculas através da membrana celular requerem a energia obtida do ATP, que é a moeda de energia da célula, porque as bombas estão trabalhando contra a dinâmica normal de difusão. As moléculas em uma solução normalmente passam por uma membrana permeável quando há uma concentração desigual dessas moléculas entre os dois lados. O fluxo é do lado com maior concentração de soluto para o lado com menor concentração. Esse processo, que é chamado de difusão, normalmente continua até que as concentrações de soluto em ambos os lados da membrana permeável sejam iguais ou isotônicas. As bombas de proteína, no entanto, estão trabalhando contra esse processo, e é necessária energia para superá-lo.
Quando é do interesse da célula que as moléculas de soluto cruzem a parede celular na direção da menor concentração de soluto, o processo é chamado de osmose. Como a célula não é obrigada a gastar nenhuma de sua moeda de energia ATP durante o processo de osmose impulsionado pela difusão, esta forma de transporte molecular através da membrana é referida como transporte passivo.
