La membrana plasmatica ha diverse funzioni, tra cui separare la cellula dal suo ambiente esterno, alloggiare i recettori, proteggere la cellula da interferenze esterne e consentire la permeabilità quando necessario. Altre funzioni includono adesione, trasduzione del segnale e isolamento.
Uno dei ruoli principali della membrana cellulare è compartimentalizzarlo dal suo ambiente circostante. Mantiene il nucleo e gli altri compartimenti cellulari separati dall'ambiente acquoso che esiste all'esterno della cellula. In questo modo, protegge le cellule da sostanze e molecole che potrebbero essere dannose. In alcuni casi, è necessario che gli oggetti entrino o escano dalla cella, quindi la membrana consente la permeabilità quando ciò si verifica.
Il riconoscimento e la risposta sono due funzioni aggiuntive della membrana. La membrana plasmatica è spesso il sito in cui si trovano i recettori di una cellula. Quando una molecola dall'esterno riconosce questo recettore, può legarsi ad essa e iniziare l'azione all'interno della cellula.
Le azioni che avvengono all'interno della cellula dopo il riconoscimento si chiamano trasduzione del segnale. Quando le cellule devono aderire l'una all'altra, la struttura della membrana consente anche l'adesione delle cellule. Altri indicatori sulla cella includono quelli che aiutano altre molecole e cellule a riconoscerlo e identificarlo.