膜的脂質(zhì)中以磷脂類為主，約占脂質(zhì)總量的70%以上；其次是膽固醇，一般低于30%；還有少量屬鞘脂類的脂質(zhì)。磷脂的基本結(jié)構(gòu)是：一分子甘油的兩個(gè)羥基同兩分子脂酸相結(jié)合，另一個(gè)羥基則與一分子磷酸結(jié)合，后者再同一個(gè)堿基結(jié)合。根據(jù)這個(gè)堿基的不同，動(dòng)物細(xì)胞膜中的磷脂主要有四種：磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰絲氨酸和磷脂酰肌醇。鞘脂類的基本結(jié)構(gòu)和磷脂類似，但不含甘油。膽固醇結(jié)構(gòu)很特殊，它含有一個(gè)甾體結(jié)構(gòu)（環(huán)戊烷多氫菲）和一個(gè)8碳支鏈醫(yī)`學(xué)教育網(wǎng)搜集整理。

最初提示膜中脂質(zhì)呈雙分子層形式存在的，是對(duì)紅細(xì)胞膜所作的化學(xué)測定和計(jì)算。Gortert和Grendel（1925）提取出紅細(xì)胞膜中所含的脂質(zhì)，并測定將這些脂質(zhì)以單分子層在水溶液表面平鋪時(shí)所占的面積，結(jié)果發(fā)現(xiàn)一個(gè)紅細(xì)胞膜中脂質(zhì)所占的面積，差不多是該細(xì)胞表面積的2倍。因此導(dǎo)致以下結(jié)論：脂質(zhì)可能是以雙分子層的形式包被在細(xì)胞表面的。以后提出的雙分子層模型中，每個(gè)磷脂分子中由磷酸和堿基構(gòu)成的基團(tuán)，都朝向膜的外表面或內(nèi)表面，而磷脂分子中兩條較長的脂酸烴鏈則在膜的內(nèi)部兩兩相對(duì)。脂質(zhì)分子的這種定向而整齊的排列，是由脂質(zhì)分子本身的理化特性和熱力學(xué)定律所決定。所有的膜脂質(zhì)都是一些雙嗜性分子，磷脂的一端的磷酸和堿基是親水性極性基團(tuán)，另一端的長烴鏈則屬疏水性非極性基團(tuán)。當(dāng)脂質(zhì)分子位于水表面時(shí)，由于水分子是極性分子，脂質(zhì)的親水性基團(tuán)將和表面水分子相吸引，疏水性基團(tuán)則受到排斥，于是脂質(zhì)會(huì)在水表面形成一層親水性基團(tuán)朝向水面而疏水性基團(tuán)朝向空氣的整齊排列的單分子層。從熱力學(xué)業(yè)角度分析，這樣組成的系統(tǒng)包含的自由能最低，因而最為穩(wěn)定，可以自動(dòng)形成和維持。