La membrana cellulare, costituita da circa il 70% di lipidi e il 30% di proteine, funge da un'efficace barriera per mantenere le differenze nella composizione tra l'intracellulare e lo spazio extracellulare. La maggior parte dell'energia necessaria per sostenere la funzione cellulare esaurimento nel mantenere ampie differenze di concentrazioni di ioni di elettroliti attraverso la membrana cellulare. i lipidi doppio strato della membrana serve questo ruolo di barriera notevolmente anche attraverso la definizione di una regione non polare attraverso il quale deve passare un ione di attraversare la membrana. L'energia necessaria per spostare che un ione idratato dalla fase acquosa alla fase lipidica non polare è estremamente elevato, fornendo così un forte ostacolo alla diffusione passiva di ioni attraverso il doppio strato lipidico. D'altro canto, molti della membrana delle proteine facilitano e regolano trasporto ionico di membrana. La presenza di queste proteine così aumenta la capacità della membrana cellulare dei mammiferi per trasportare attivamente alcuni ioni.