Màng tế bào là một lớp kép lipid bán thấm bao quanh tế bào chất của tất cả các tế bào. Ở tế bào động vật, nó là lớp ngoài cùng của tế bào. Ở thực vật, nấm và một số vi khuẩn, thành tế bào bao quanh màng tế bào để tạo thành lớp ngoài cùng của tế bào.
Màng tế bào bảo vệ tính toàn vẹn của phần còn lại của tế bào bằng cách cho phép các chất đi vào và ra khỏi cấu trúc một cách chọn lọc. Các thành phần chính của nó là lipid và protein. Các photpholipit tự động sắp xếp để bảo vệ tế bào khỏi các chất lỏng phân cực xung quanh. Protein trong thành tế bào tạo thành các cổng cho phép tế bào hấp thụ chất lỏng và các phân tử khác khi cần thiết.Cholesterol là một trong những chất béo có trong thành tế bào của động vật nhưng không có ở thực vật. Tùy thuộc vào vị trí của tế bào trong cơ thể, màng chứa từ 20 đến 80 phần trăm cholesterol. Trong khi một số màng tế bào nhẵn, những màng khác lại phát triển các vi nhung mao, hình đầu ngón tay giúp tăng diện tích bề mặt và khả năng hấp thụ chất dinh dưỡng từ bên ngoài. Các phần mở rộng khác của thành tế bào cho phép tế bào cảm nhận được môi trường của nó hoặc hỗ trợ sự vận động của tế bào, đặc biệt là ở các sinh vật đơn bào. Ở các sinh vật đa bào, thành tế bào gắn với các tế bào khác để tạo thành mô.