Die Funktion der Phospholipid-Doppelschicht besteht darin, eine Barriere zwischen der Zelle und ihrer äußeren Umgebung aufrechtzuerhalten und eine Vielzahl von Proteinen zu speichern und zu transportieren, die für die Funktion der Zelle unerlässlich sind. Es steuert, was in die Zelle ein- und ausgeht.
Die Phospholipid-Doppelschicht dient als Hauptbarriere zwischen den inneren Komponenten der Zelle und ihrer extrazellulären Umgebung, die hauptsächlich aus dem Zytoplasma besteht. Auf diese Weise kontrolliert und erhält es ein Gleichgewicht der in der Zelle vorhandenen Moleküle wie Proteine und Ionen. In der Doppelschicht existieren mehrere Proteine, die dazu beitragen, zu kontrollieren, was in die Zelle ein- und austritt. Diese werden oft als Transmembran- oder Transporterproteine bezeichnet. Die Zelle verändert die Genexpression dieser Proteine, um mehr oder weniger als Reaktion auf ihre Notwendigkeit, Gegenstände durch die Membran zu transportieren, zu erzeugen.
Obwohl die Aufnahme von Molekülen in die Zelle eine Hauptfunktion ist, dient die Doppelschicht auch dazu, das Eindringen bestimmter Moleküle zu verhindern, die für die Zelle schädlich sein können. Moleküle, die auf der Oberfläche der Doppelschicht untergebracht sind, haben neben dem Transport mehrere andere Funktionen. Zum Beispiel können sie als kommunizierende Moleküle dienen, die Botschaften zwischen dem inneren Teil der Zelle und externen Molekülen wie Proteinen signalisieren.