1. Fosfolipiden: Dit zijn de primaire structurele component, die een dubbellaag vormt met hun hydrofiele (waterminnende) koppen naar buiten gericht en hun hydrofobe (watervullende) staarten naar binnen gericht. Dit creëert een barrière die het interieur van de cel scheidt van de buitenomgeving.

2. eiwitten: Deze zijn ingebed in de fosfolipide dubbellaag, die een verscheidenheid aan functies bedienen, waaronder:

* Transport: Het vergemakkelijken van de beweging van moleculen over het membraan.

* receptoren: Binding aan signaalmoleculen en het doorgeven van informatie aan het interieur van de cellen.

* enzymen: Katalyserende chemische reacties in het membraan.

* verankering: Structurele ondersteuning bieden en het membraan verbinden met het cytoskelet.

Hoewel dit de twee belangrijkste componenten zijn, is het belangrijk op te merken dat celmembranen ook andere moleculen bevatten zoals cholesterol en koolhydraten, die bijdragen aan de structuur en functie van het membraan.