Cele două tipuri principale de transport activ care au loc atunci când moleculele și alte materiale mai mari traversează membranele celulare sunt transportul activ folosind pompe și transportul activ folosind vezicule. Pompele sunt proteine care împing sau trag molecule prin membrana celulară prin utilizarea energiei celulare stocate sub formă de adenozin trifosfat sau ATP. Veziculele sunt organele care inghite fizic materiale mari in afara celulei pentru a le aduce in interior, sau inconjoara materialele interioare si apoi le expulzeaza.
Procesul de transport activ care are loc atunci când veziculele elimină materiale din celulă se numește exocitoză. Procesul invers, prin care veziculele aduc materiale în celulă, se numește endocitoză.
Pompele de proteine care fie trag sau imping molecule prin membrana celulară necesită energia obținută din ATP, care este moneda energetică a celulei, deoarece pompele lucrează împotriva dinamicii normale a difuziei. Moleculele dintr-o soluție trec în mod normal printr-o membrană permeabilă atunci când există o concentrație inegală a acestor molecule între cele două părți. Debitul este din lateral cu cea mai mare concentrație de substanță dizolvată în partea cu concentrația mai mică. Acest proces, care se numește difuzie, continuă în mod normal până când concentrațiile dizolvate pe ambele părți ale membranei permeabile sunt egale sau izotonice. Pompele de proteine, totuși, lucrează împotriva acestui proces și este nevoie de energie pentru ao depăși.
Atunci când este în interesul celulei moleculelor solute să traverseze peretele celular în direcția concentrației mai puțin solute, procesul se numește osmoză. Deoarece celula nu este obligată să cheltuiască nici o monedă de energie ATP în timpul procesului de osmoză determinată de difuzie, această formă de transport molecular transversal este menționată ca transport pasiv.