Membrana plasmatică, cunoscută și sub denumirea de membrană celulară, este o parte esențială a celulei care înglobează componentele interioare ale celulei, permițând în același timp să intre doar anumite părți ale mediului exterior. Această membrană este una dintre puținele părți pe care celulele procariote, eucariote, vegetale și animale le au toate în comun. Membrana plasmatică este mult mai mult decât o simplă barieră; controlează ceea ce intră și iese din celulă și guvernează multe dintre interacțiunile care apar între o celulă și mediul ei. Membrana este compusă din multe molecule și proteine diferite care se mișcă oarecum fluid, rezultând descrierea „mozaicului fluid” a membranei plasmatice.
Cele mai abundente molecule din membrana plasmatică sunt fosfolipidele, care sunt alcătuite dintr-o coadă hidrofobă, „de teamă de apă” și un cap hidrofil, „iubitor de apă”. Două straturi de fosfolipide aranjate cu cozile hidrofobe pe interior formează un dublu strat de fosfolipide care asigură structura primară a membranei. Acest strat dublu împiedică difuzarea pasivă a substanțelor mari sau a substanțelor deosebit de polare prin membrana celulară.
Multe proteine care permit transportul de substanțe mari sau polare prin membrană sunt încorporate în stratul dublu fosfolipidic. Unele permit difuzarea pasivă a substanțelor în și în afara celulei; aceasta nu necesită energie. Alții transportă în mod activ substanțele dintr-o parte a membranei în cealaltă. Acest proces, denumit în general transport activ, necesită o cheltuială mică de energie. Nu toate substanțele pot intra și ieși din membrana plasmatică în orice moment, așa că se spune că este „permeabilă selectiv”.
Membrana plasmatică joacă, de asemenea, un rol important în poziționarea, ancorarea și modelarea celulei în timp ce conectează celulele învecinate. Componentele structurale extracelulare, care compun matricea extracelulară, se conectează la o celulă de la membrana sa celulară. Pereții celulari, care oferă rigiditate celulelor plantelor și unor bacterii și alte organisme mici, tind, de asemenea, să se conecteze la membrana plasmatică a celulei.
Comunicarea celulară este o altă funcție importantă a membranei plasmatice. Proteinele și receptorii proteici încorporați în membrană pot trimite și primi semnale chimice. Unele dintre aceste semnale determină celulele la o anumită formă de acțiune, cum ar fi absorbția sau expulzarea anumitor substanțe. Alte semnale chimice servesc ca mecanisme de identificare și permit celulelor să se recunoască între ele. Acest lucru este deosebit de important în sistemul imunitar, astfel încât răspunsul imunitar al organismului vizează doar celulele dăunătoare și nu dăunează celulelor normale ale corpului.