Zellmembranen bestehen laut Encyclopedia Britannica im Allgemeinen aus Proteinen und Lipiden auf Fettsäurebasis. Membranen, die aktiv am Stoffwechsel beteiligt sind, haben einen höheren Proteinanteil. Mitochondrien, die am schnellsten metabolisierenden Organellen der Zelle, haben eine Membran, die zu 75 Prozent aus Protein besteht. Die Membran der Schwann-Zelle enthält nur 20 Prozent Protein.
The Scitable erklärt, dass Zellmembranen hauptsächlich aus Glycerophospholipiden, zwei Fettsäureketten, einer Phosphatgruppe und Molekülen bestehen, die aus Glycerin bestehen, einem Molekül mit drei Kohlenstoffatomen, das als Rückgrat der Membranlipide fungiert. Die am häufigsten vorkommenden Lipide in Zellmembranen sind Glycerophospholipide, die in Wasser unlöslich sind. Sie besitzen eine ausgeprägte Geometrie, die es ihnen ermöglicht, sich ohne Energiezufuhr zu Doppelschichten zu formen.
Lipide machen etwa die Hälfte der Zellmembranmasse aus, wie Nature Education feststellt. In Plasmamembranen tierischer Zellen bestehen etwa 20 Prozent der Lipide aus Cholesterinmolekülen. Diese Moleküle kommen jedoch nicht in mitochondrialen und bakteriellen Membranen vor. Sie helfen, die Steifigkeit der Membranen zu regulieren, während andere, weniger prominente Lipide die Zellerkennung und die Zellsignalübertragung erleichtern.
Neben Lipiden enthalten Membranen auch viele Proteine. Die Hälfte der Masse der meisten Zellmembranen besteht aus Proteinen. Die Transmembranproteine ragen auf beiden Seiten der Membran heraus, in die sie eingebettet sind.
