Le quattro funzioni principali della membrana plasmatica includono l'identificazione, la comunicazione, la regolazione dello scambio di soluti attraverso la membrana e l'isolamento del citoplasma dall'ambiente esterno. La membrana plasmatica è un doppio strato fosfolipidico semipermeabile che contiene una testa idrofila e una coda idrofobica non polare. Contiene legami idrogeno tra i fosfolipidi che aiutano a tenere insieme la membrana plasmatica; le molecole di colesterolo sono anche incorporate nella membrana per la fluidità.
La membrana plasmatica contiene proteine di canale, carrier, recettore, enzimatiche e di riconoscimento cellulare che contribuiscono tutte alle funzioni della membrana. Le proteine del canale formano piccole aperture in cui alcune molecole e soluti si diffondono e penetrano nella cellula. Le proteine del trasportatore hanno siti di legame che afferrano certi soluti all'esterno della cellula e li trasportano nella cellula. Le proteine del recettore innescano un insieme di risposte cellulari quando sono legate.
Un esempio di risposta cellulare innescata dalle proteine recettrici è il rilascio di ormoni. Le proteine di riconoscimento cellulare etichettano le cellule immunitarie per il riconoscimento e aiutano a identificare varie cellule del corpo umano. Le proteine enzimatiche aiutano a regolare e regolare i processi metabolici che avvengono all'interno della cellula. La membrana plasmatica protegge il citoplasma e tutti gli organelli cellulari formando una barriera selettiva tra gli organelli cellulari e l'ambiente esterno.