Chất béo quan trọng nhất trong màng sinh học là cholesterol. Cholesterol vừa xây dựng vừa bảo vệ màng tế bào động vật. Nhóm hydroxyl và chuỗi hydrocacbon được tìm thấy trong phân tử cholesterol có tác dụng bảo vệ và điều chỉnh tính lưu động của tế bào.
Cholesterol cũng cần thiết trong việc xây dựng vỏ myelin xung quanh các tế bào thần kinh. Nếu không có các vỏ myelin này, các tế bào thần kinh không thể hoạt động bình thường, bởi vì các xung thần kinh không thể truyền đi một cách hiệu quả. Các bệnh như đa xơ cứng xảy ra khi vỏ myelin xung quanh tế bào thần kinh bị phá vỡ.
Cholesterol có nguồn gốc từ chế độ ăn uống của một người, nhưng cơ thể cũng sản xuất ra nó. Bởi vì mọi người nhận được cholesterol từ các sản phẩm động vật, những người ăn chay nghiêm ngặt có thể có mức cholesterol thấp. Tuy nhiên, cơ thể sẽ bù đắp lượng cholesterol bị thiếu trong chế độ ăn uống bằng cách tự tạo ra nhiều cholesterol hơn.
Bên cạnh việc hỗ trợ màng tế bào, cholesterol còn quan trọng đối với việc sản xuất hormone, chẳng hạn như estrogen. Nó cũng giúp tạo ra mật, được sử dụng để tiêu hóa các chất béo khác. Khoảng một nửa lượng cholesterol có trong mật người được tái chế bởi gan, trong khi phần còn lại được bài tiết ra ngoài. Cholesterol cũng rất quan trọng trong việc sản xuất vitamin D, là một trong số ít các loại vitamin mà cơ thể con người sản xuất.