Zellmembranen bestehen im Wesentlichen aus einer Phospholipid-Doppelschicht mit einigen Oberflächenproteinen, die um die Oberfläche herum eingebettet sind. Plasmamembranen enthalten Phospholipide, Cholesterin, Proteine und Kohlenhydrate, die in regelmäßigen, sich wiederholenden Reihen, um eine hochplastische Oberfläche für die Zelle zu bilden.
Zellmembranen sind keine festen Strukturen. Stattdessen behalten sie eine Konsistenz ähnlich der von Pflanzenöl bei und ermöglichen Diffusion und Zelltransport auf eine Weise, die zur Aufrechterhaltung der Homöostase innerhalb der Zelle beiträgt. Der Baustein der Plasmamembran ist das Phospholipidmolekül. Dieses Molekül hat die Form einer Haarnadel mit einem hydrophilen Phosphatkopf und hydrophoben Lipidschwänzen. Diese Moleküle ordnen sich immer so an, dass ihre Köpfe in Richtung Wasser ausgerichtet sind und ihre Schwänze nicht. Dies erzeugt auf natürliche Weise eine doppelte Schicht von Phospholipiden mit ihren Schwänzen bis zum Kopf. Cholesterinmoleküle, die ebenfalls hydrophob sind, gruppieren sich um die Phospholipidschwänze.
Über beide Oberflächen der Membran hinweg spielen verschiedene Proteine eine Rolle bei der Aufrechterhaltung der Zellfunktion. Einige haften an der äußeren Schicht und signalisieren anderen Zellen, einige haften an der Innenseite und wirken als Enzyme, um chemische Reaktionen zu beschleunigen, und einige passieren die Membranen und transportieren Moleküle durch die Membran in die und aus der Zelle.
