As membranas celulares são, em sua forma mais básica, compostas por uma bicamada de fosfolipídios com algumas proteínas de superfície incorporadas ao redor da superfície. As membranas plasmáticas contêm fosfolipídios, colesterol, proteínas e carboidratos que são agrupados de forma regular e repetitiva linhas para formar uma superfície altamente plástica para a célula.
As membranas celulares não são estruturas sólidas. Em vez disso, eles mantêm uma consistência semelhante à do óleo vegetal e permitem a difusão e o transporte celular de maneiras que ajudam a manter a homeostase dentro da célula. O bloco de construção da membrana plasmática é a molécula de fosfolipídeo. Esta molécula tem a forma de um grampo de cabelo, com uma cabeça de fosfato hidrofílico e caudas lipídicas hidrofóbicas. Essas moléculas sempre se organizam de forma que suas cabeças fiquem orientadas na direção da água e suas caudas não. Isso naturalmente produz uma camada dupla de fosfolipídios com a cauda no interior da cabeça. As moléculas de colesterol, que também são hidrofóbicas, agrupam-se em torno das caudas dos fosfolipídios.
Em ambas as superfícies da membrana, várias proteínas desempenham papéis na manutenção do funcionamento da célula. Alguns aderem à camada externa e sinalizam outras células, alguns aderem ao interior e agem como enzimas para acelerar as reações químicas e alguns passam através das membranas e agem para transportar moléculas através da membrana para dentro e para fora da célula.
