I due tipi fondamentali di trasporto attivo che avvengono quando le molecole e altri materiali più grandi attraversano le membrane sono il trasporto attivo usando le pompe e il trasporto attivo usando le vescicole. Le pompe sono proteine che spingono o trascinano le molecole attraverso membrana cellulare facendo uso di energia cellulare che viene immagazzinata sotto forma di trifosfato di adenosina o ATP. I vesci sono organelli che inglobano materiali di grandi dimensioni al di fuori della cellula per portarli all'interno o circondano i materiali interni per poi espellerli.
Il processo di trasporto attivo che si verifica quando le vescicole espellono i materiali dalla cellula viene chiamato esocitosi. Il processo inverso, mediante il quale le vescicole portano i materiali nella cellula, è chiamato endocitosi.
Le pompe proteiche che spingono o spingono le molecole attraverso la membrana cellulare richiedono l'energia ottenuta dall'ATP, che è la valuta energetica della cellula, perché le pompe lavorano contro la normale dinamica di diffusione. Le molecole in una soluzione normalmente passano attraverso una membrana permeabile quando c'è una concentrazione diseguale di quelle molecole tra i due lati. Il flusso è dal lato con la più alta concentrazione di soluto sul lato con la concentrazione minore. Questo processo, che è chiamato diffusione, continua normalmente fino a quando le concentrazioni di soluto su entrambi i lati della membrana permeabile sono uguali o isotoniche. Le pompe proteiche, tuttavia, stanno lavorando contro quel processo e l'energia è necessaria per superarla.
Quando è nell'interesse della cellula che le molecole di soluto attraversino la parete cellulare nella direzione della concentrazione di soluto minore, il processo è chiamato osmosi. Poiché la cellula non è obbligata a spendere una qualsiasi delle sue valute di energia ATP durante il processo di osmosi basato sulla diffusione, questa forma di trasporto molecolare a membrana incrociata viene definita trasporto passivo.
