Het dunne, flexibele membraan dat alle cellen omringt, wordt het celmembraan genoemd, ook wel het plasmamembraan genoemd. Het dient als een cruciale barrière tussen het interieur van de cel en de omringende omgeving. Het celmembraan bestaat voornamelijk uit een dubbellaag van fosfolipiden, die bestaat uit twee lagen fosfolipiden, gerangschikt met hun hydrofiele (waterminnende) koppen naar buiten gericht en hun hydrofobe (waterhatende) staarten naar binnen gericht. Deze opstelling creëert een selectief permeabele barrière die de beweging van moleculen in en uit de cel reguleert.

Het celmembraan bevat ook verschillende eiwitten ingebed in de fosfolipidedubbellaag. Deze eiwitten vervullen een breed scala aan functies, zoals het transporteren van moleculen door het membraan, fungeren als receptoren voor externe signalen en bieden structurele ondersteuning. Bovendien bevat het celmembraan cholesterolmoleculen, die helpen de vloeibaarheid en stabiliteit van het membraan te behouden.

Het celmembraan is een dynamische structuur die voortdurend in beweging is, waarbij fosfolipiden en eiwitten voortdurend in beweging zijn en met elkaar in wisselwerking staan. Deze vloeibaarheid is cruciaal voor het goed functioneren van het celmembraan en zorgt ervoor dat het zich kan aanpassen aan veranderingen in de omgeving.