La structure cellulaire qui sert de frontière avec son environnement est la membrane cellulaire. La membrane cellulaire est une fine couche qui entoure la cellule et régule le mouvement des matériaux entrant et sortant de la cellule. Il est constitué d'une bicouche phospholipidique, qui est une double couche de phospholipides, avec les têtes hydrophiles (qui aiment l'eau) tournées vers l'extérieur et les queues hydrophobes (qui détestent l'eau) tournées vers l'intérieur. Cet agencement crée une barrière imperméable à la plupart des molécules, y compris l'eau. La membrane cellulaire contient également des protéines membranaires, qui sont des protéines intégrées dans la membrane et qui aident à transporter les matériaux à travers la membrane.