La membrana cellulare è un doppio strato lipidico semipermeabile che circonda il citoplasma di tutte le cellule. Nelle cellule animali, è lo strato più esterno della cellula. Nelle piante, nei funghi e in alcuni batteri, una parete cellulare circonda la membrana cellulare per formare lo strato più esterno della cellula.
La membrana cellulare protegge l'integrità del resto della cellula consentendo selettivamente alle sostanze di entrare e uscire dalla struttura. I suoi componenti principali sono lipidi e proteine. I fosfolipidi si dispongono automaticamente per proteggere la cellula dai liquidi polari circostanti. Le proteine nella parete cellulare formano cancelli che permettono alla cellula di assorbire fluidi e altre molecole quando necessario.
Il colesterolo è uno dei lipidi presenti nelle pareti cellulari degli animali ma non nelle piante. A seconda della posizione della cellula nel corpo, la membrana contiene dal 20 all'80% di colesterolo. Mentre alcune membrane cellulari sono lisce, altre sviluppano microvilli, proiezioni delle dita che aumentano la loro area superficiale e la loro capacità di assorbire i nutrienti dall'esterno. Altre estensioni della parete cellulare consentono alla cellula di percepire il suo ambiente o di aiutare la locomozione della cellula, specialmente negli organismi unicellulari. Negli organismi multicellulari, le pareti cellulari si attaccano ad altre cellule per formare tessuti.
