Membran sel kebanyakan tersusun dari lipid dan protein. Tiga kelas lipid amfipatik dapat ditemukan di membran sel: fosfolipid, glikolipid dan sterol. Fosfolipid adalah jenis lipid yang paling melimpah di antara mereka. Kolesterol ditemukan tersebar di seluruh membran di sel-sel hewan.

Liposom adalah vesikula lipid yang ditemukan di membran sel; mereka dilingkari kantong melingkar oleh bilayer lipid. Karbohidrat dapat ditemukan sebagai glikoprotein dan glikolipid. 50% membran sel terdiri dari protein. Protein dapat ditemukan dalam tiga jenis pada membran: protein integral atau protein transmembran, protein anchor lipid dan protein perifer.