Trennt den Inhalt der Zelle (z. B. Organellen wie die Mitochondrien oder den DNA enthaltenden Kern) von der Umgebung. Die Zellmembran besteht aus einer Phospholipiddoppelschicht und bestimmten Proteinen und ist semipermeabel. Dies bedeutet, dass bestimmte Moleküle durch die Zellmembran ein- und austreten können (z. B. Sauerstoff, Kohlendioxid, Wasser und lipophile Stoffe), während andere (z. B. größere) Moleküle durch die in der Zellmembran eingebetteten Proteinkanäle passieren müssen. Alle Zellen, unabhängig davon, ob es sich um Tiere, Pflanzen, Bakterien oder Pilze handelt, haben Zellmembranen.