細胞是人體和其他生物體一切生命活動結構與功能的基本單位。體內所有的生理功能和生化反應，都是在細胞及其合成排泄的基質（如細胞間隙中的膠原和蛋白聚糖）的物質基礎上進行的。一切動物細胞都被一層薄膜所包裹，這稱作細胞膜，為生物膜的一種，它把細胞內容物和細胞的周圍環境分割開來。在地球上出現有生命物質和它由簡單到復雜的長期演化過程中，生物膜的出現是一次飛躍，它使細胞能夠既獨立于環境而存在，又能通過生物膜與周圍環境進行有選擇的物質交換而維持生命活動。顯然，細胞要維持正常的生命活動，不僅細胞的內容物不能流失，且其化學組成必須保持相對穩定，這就需要在細胞和它的環境之間有某種特殊的屏障存在。它能使新陳代謝過程中，經常由細胞得到氧氣和營養物質接受各種信息分子和離子，排出代謝產物和廢物，使細胞保持穩態，這對維持細胞的生命活動極為重要。因此生物膜是一個具有特殊結構和功能的選擇性通透膜，它的主要功能可歸納為：能量轉換、物質運送、信息識別與傳遞。
對各種膜性結構的化學分析表明，膜主要由脂質、蛋白質和糖類等物質組成。生物膜所具有的各種功能，在很大程度上決定于膜內所含的蛋白質；細胞和周圍環境之間的物質、能量和信息的交換，大多與細胞膜上的蛋白質有關。細胞膜蛋白質就其功能可分為以下幾類：一類是能識別各種物質，在一定條件下有選擇地使其通過細胞膜的蛋白質如通道蛋白；另一類是分布在細胞膜表面，能“辨認”和接受細胞環境中特異的化學性刺激的蛋白質，這統稱為受體；還有一大類膜蛋白質屬于膜內酶類，種類甚多；此外，膜蛋白質可以是和免疫功能有關的物質。總之，不同細胞都有它特有的膜蛋白質，這是決定細胞在功能上的特異性的重要因素。一個進行著新陳代謝的活細胞，不斷有各種各樣的物質（從離子和小分子物質到蛋白質大分子，以及團塊性物質或液體）進出細胞，包括各種供能物質、合成新物質的原料、中間代謝產物、代謝終產物、維生素、氧和CO2等進出細胞，它們都與膜上的特定的蛋白質有關。