Màng tế bào, về cơ bản nhất, được cấu tạo bởi một lớp kép phospholipid với một số protein bề mặt được nhúng xung quanh bề mặt. Màng plasma chứa phospholipid, cholesterol, protein và carbohydrate được xếp thành từng mảng, lặp đi lặp lại hàng để tạo thành một bề mặt có độ dẻo cao cho ô.
Màng tế bào không phải là cấu trúc vững chắc. Thay vào đó, chúng duy trì tính nhất quán tương tự như dầu thực vật và cho phép khuếch tán và vận chuyển tế bào theo những cách giúp duy trì cân bằng nội môi trong tế bào. Khối cấu tạo của màng sinh chất là phân tử phospholipid. Phân tử này có hình dạng giống như một cái kẹp tóc, với một đầu là phosphate ưa nước và các đuôi kỵ nước lipid. Các phân tử này luôn tự sắp xếp nên đầu của chúng hướng theo hướng nước còn đuôi thì không. Điều này tự nhiên tạo ra một lớp phospholipid kép với đuôi bên trong đầu của chúng. Các phân tử cholesterol, vốn cũng kỵ nước, tự nhóm lại xung quanh đuôi phospholipid.
Trên cả hai bề mặt của màng, các protein khác nhau thực hiện các vai trò trong việc duy trì hoạt động của tế bào. Một số bám vào lớp ngoài và phát tín hiệu cho các tế bào khác, một số bám vào bên trong và hoạt động như các enzym để tăng tốc phản ứng hóa học, và một số đi qua màng và hoạt động để vận chuyển các phân tử qua màng vào và ra khỏi tế bào.
