O tipo de molécula que passa mais facilmente através da membrana celular são moléculas não polares, como água, oxigênio, dióxido de carbono e substratos gordurosos. O processo pelo qual essas moléculas são transportadas através das membranas celulares é conhecido como difusão simples.
A membrana plasmática celular é uma camada seletivamente permeável que só permite a passagem de certas partículas enquanto bloqueia a entrada de outras substâncias na célula. Sua função principal é manter a integridade celular e proteger a célula de seu ambiente externo.
Os principais constituintes da membrana celular são fosfolipídios e proteínas integrais. Os fosfolipídios consistem em dois ácidos graxos, glicerol e um grupo fosfato. No modelo do mosaico fluido, os dois ácidos graxos formam as caudas e são apolares, enquanto o grupo fosfato forma a cabeça e é polar. Este arranjo é comumente referido como uma "bicamada lipídica", que permite que as moléculas hidrofóbicas que reagem prontamente com a extremidade apolar da bicamada lipídica entrem facilmente na célula.
Diferentes moléculas são transportadas através das membranas celulares por meio de vários mecanismos. Os transportes de membrana têm duas classificações: passivo e ativo. As moléculas que passam pela membrana por difusão simples são um exemplo de transporte passivo. Outro tipo de transporte passivo é a difusão facilitada, onde moléculas polares e íons são transportados através de uma membrana através das proteínas integrais.