Кле́точная мембра́на (или цитолемма) представляет собой двойной слой (бислой) молекул класса
липидов, большинство из которых представляет собой так называемые сложные липиды —
фосфолипиды. Молекулы липидов имеют гидрофильную («головка») и гидрофобную («хвост») часть. При образовании мембран гидрофобные участки молекул оказываются обращены внутрь, а гидрофильные — экспонированы наружу. Мембраны — структуры инвариабельные, весьма сходные у разных организмов. Некоторое исключение составляют, пожалуй,
археи, у которых мембраны образованы
глицерином и терпеноидными спиртами. Толщина мембраны составляет около 10
нм.