膜脂主要有三种：磷脂、糖脂和胆固醇。以磷脂为主。脂类以双分子层的形式构成膜的骨架。脂类占细胞膜化学成分的50%。
在电镜下可分为三层，即在膜的靠内外两侧各有一条厚约2.5nm的电子致密带，中间夹有一条厚2.5nm的透明带，总厚度约7.0~7.5nm左右这种结构不仅见于各种细胞膜，细胞内的各种细胞器膜如：线粒体、内质网等也具有相似的结构。
细胞膜位于细胞表面，厚度通常为7～8nm，由脂类和蛋白质组成。它最重要的特性是半透性，或称选择透过性，对进出入细胞的物质有很强的选择透过性。细胞膜和细胞膜回系统总称为生物膜（biomembrane），具有相同的基本结构特征。