Glucosemoleküle werden durch erleichterte Diffusion oder aktiven Transport durch die Zellmembranen transportiert. Meistens findet der erstere Prozess statt, da er keine Energie von der Zelle benötigt. Aktiver Transport benötigt indirekt Energie aus der Hydrolyse von ATP.
Wenn Glukosemoleküle durch erleichterte Diffusion in die Zelle gelangen, spielt der Konzentrationsgradient eine wesentliche Rolle. Glucose dringt nur dann durch Diffusion in die Zelle ein, wenn ihre intrazelluläre Konzentration niedriger ist als die extrazelluläre. Um sich energielos durch die Zellmembran zu bewegen, benötigt Glukose ein Protein, das wie ein Träger wirkt. Da es eine begrenzte Anzahl von Transportproteinen gibt, erreicht dieser Prozess eine maximale Transportgeschwindigkeit, die nicht verbessert werden kann, selbst wenn die Konzentrationen auf beiden Seiten der Membran weiterhin einen signifikanten Unterschied aufweisen.
Glucose gelangt durch aktiven Transport entgegen dem Konzentrationsgradienten in die Zelle. Tatsächlich nimmt Glukose zusammen mit einem Ion wie Na+ an einem Cotransportprozess teil. Wenn das Natriumion an den Rezeptor bindet, wird trotz seines Konzentrationsgradienten auch die Bindung von Glucose stimuliert. Der Rezeptor schließt sich an der Außenseite und öffnet sich im Inneren der Zelle, wobei das Natriumion zusammen mit dem Glukosemolekül freigesetzt wird. Die passiven und aktiven Glukosetransportsysteme arbeiten unabhängig und Medikamente, die einen der Prozesse hemmen, beeinflussen den anderen nicht.
