Les membranes cellulaires sont, à leur base, composées d'une bicouche phospholipidique avec quelques protéines de surface incrustées autour de la surface. Les membranes plasmiques contiennent des phospholipides, du cholestérol, des protéines et des glucides qui sont disposés en séquences régulières et répétitives. rangées pour former une surface hautement plastique pour la cellule.
Les membranes cellulaires ne sont pas des structures solides. Au lieu de cela, ils conservent une consistance similaire à celle de l'huile végétale et permettent la diffusion et le transport cellulaire de manière à aider à maintenir l'homéostasie au sein de la cellule. L'élément constitutif de la membrane plasmique est la molécule de phospholipide. Cette molécule a la forme d'une épingle à cheveux, avec une tête de phosphate hydrophile et des queues lipidiques hydrophobes. Ces molécules s'arrangent toujours de manière à ce que leurs têtes soient orientées dans la direction de l'eau et que leurs queues ne le soient pas. Cela produit naturellement une double couche de phospholipides avec leur queue à l'intérieur de leur tête. Les molécules de cholestérol, également hydrophobes, se regroupent autour des queues phospholipidiques.
Sur les deux surfaces de la membrane, diverses protéines jouent un rôle dans le maintien du fonctionnement de la cellule. Certains adhèrent à la couche externe et signalent d'autres cellules, certains adhèrent à l'intérieur et agissent comme des enzymes pour accélérer les réactions chimiques, et certains traversent les membranes et agissent pour transporter des molécules à travers la membrane vers et hors de la cellule.