Les membranes sélectivement perméables sont constituées d’une bicouche phospholipidique, qui est une double couche de phospholipides. Les phospholipides sont des molécules dotées d'une tête hydrophile (qui aime l'eau) et d'une queue hydrophobe (qui déteste l'eau). Les têtes hydrophiles sont tournées vers l’extérieur, où elles interagissent avec l’eau, et les queues hydrophobes sont tournées vers l’intérieur, où elles évitent l’eau.
Cet arrangement de phospholipides crée une barrière imperméable à la plupart des molécules, y compris l'eau. Cependant, certaines molécules, comme l’oxygène, le dioxyde de carbone et le glucose, peuvent traverser la membrane par diffusion. La diffusion est le mouvement de molécules d’une zone de forte concentration vers une zone de faible concentration.
D'autres molécules, comme les ions sodium et potassium, ne peuvent pas traverser la membrane par diffusion. Ces molécules ne peuvent traverser la membrane que par des canaux ou des pompes. Les canaux sont des protéines qui forment des pores dans la membrane, permettant le passage de molécules spécifiques. Les pompes sont des protéines qui utilisent de l'énergie pour déplacer des molécules contre leur gradient de concentration, d'une zone de faible concentration à une zone de forte concentration.
La perméabilité sélective des membranes cellulaires est essentielle au maintien du bon fonctionnement des cellules et des organismes. Il permet aux cellules d’absorber les nutriments et de se débarrasser des déchets. Il permet également aux cellules de maintenir un bon équilibre hydrique et de réagir aux changements de leur environnement.
