Основу любой биологической мембраны образует двойной слой молекул фосфолипидов, расположенных таким образом, чтобы их нерастворимые в воде (гидрофобные) части были обращены друг к другу и формировали внутренний слой мембраны. Толщина двойного фосфолипидного слоя (бислоя) всего 6—10 нм.
В двойной слой липидов встроено множество молекул белков, которые могут в нём перемещаться.