Białka błonowe to białka osadzone wśród fosfolipidów tworzących dwuwarstwową strukturę błon komórkowych. Białko błonowe wykonuje określone zadania, które są niezbędne do prawidłowego funkcjonowania komórki. Obejmują one transportowanie cząsteczek i jonów do iz komórki, uruchamianie ścieżek sygnałowych i sprawianie, że komórka jest rozpoznawalna dla innych komórek. Istnieją dwa główne typy białek błonowych: obwodowe i integralne.
Białka błony obwodowej są osadzone po jednej stronie błony komórkowej, na zewnętrznej lub wewnętrznej ścianie. Integralne białka błonowe są osadzone w błonie komórkowej i rzutują do komórki lub środowiska zewnętrznego. Integralne białko błonowe, które rozciąga się na całą błonę komórkową, od zewnętrznej powierzchni komórki do wewnętrznej powierzchni komórki, nazywane jest białkiem transbłonowym.
Białko błony obwodowej znajdujące się na zewnętrznej powierzchni błony komórkowej oddziałuje z cząsteczkami uwalnianymi przez inne komórki. W procesie zwanym sygnalizacją komórkową jedna komórka może komunikować się z inną komórką, uwalniając przekaźniki chemiczne. Posłańcy są rozpoznawani przez zewnętrzne białka błon obwodowych.
Białka błon obwodowych, które znajdują się na wewnętrznej powierzchni błony komórkowej, stanowią podstawę rusztowania komórki. Należą do nich białka cytoszkieletu, aktyna i spektryna. Enzym zwany kinazą białkową C jest kolejnym wewnętrznym białkiem błony obwodowej. Inicjuje szlaki sygnałowe wewnątrz komórki.
Białka błony obwodowej nie oddziałują z niepolarnym regionem błony komórkowej. Zamiast tego są one związane z błoną komórkową poprzez interakcje między regionem polarnym fosfolipidów a regionem polarnym białka. Wiele białek błon obwodowych wiąże się również z integralnymi białkami błonowymi.
Integralne białka błonowe transportują cząsteczki ze środowiska zewnętrznego do wnętrza komórki. Niektóre mogą swobodnie transportować cząsteczki, podczas gdy inne wymagają energii do transportu cząsteczek. Integralne białka błonowe służą również jako receptory dla określonych cząsteczek i jako enzymy dla określonych szlaków metabolicznych.