Il tipo di molecole che passano più facilmente attraverso una membrana cellulare sono molecole non polari, come acqua, ossigeno, anidride carbonica e substrati grassi. Il processo mediante il quale queste molecole vengono trasportate attraverso le membrane cellulari è noto come diffusione semplice.
La membrana plasmatica cellulare è uno strato selettivamente permeabile che consente solo ad alcune particelle di attraversarlo mentre blocca l'ingresso di altre sostanze nella cellula. La sua funzione primaria è di mantenere l'integrità cellulare e proteggere la cellula dal suo ambiente esterno.
I costituenti primari della membrana cellulare sono fosfolipidi e proteine integrali. I fosfolipidi sono costituiti da due acidi grassi, glicerolo e un gruppo fosfato. Nel modello a mosaico fluido, i due acidi grassi formano le code e sono non polari, mentre il gruppo fosfato forma la testa ed è polare. Questa disposizione viene comunemente indicata come "doppio strato lipidico", che consente alle molecole idrofobe che reagiscono prontamente con l'estremità non polare del doppio strato lipidico di entrare facilmente nella cellula.
Diverse molecole vengono trasportate attraverso le membrane cellulari attraverso diversi meccanismi. I trasporti di membrana hanno due classificazioni: passiva e attiva. Le molecole che passano attraverso la membrana attraverso la semplice diffusione sono un esempio di trasporto passivo. Un altro tipo di trasporto passivo è la diffusione facilitata, in cui le molecole e gli ioni polari sono trasportati attraverso una membrana attraverso le proteine integrali.