Cele patru funcții principale ale membranei plasmei includ identificarea, comunicarea, reglarea schimbului de substanțe dizolvate prin membrană și izolarea citoplasmei din mediul extern. Membrana plasmatică este o bilatilă semi-permeabilă de fosfolipidă care conține un cap hidrofil și o coadă hidrofobă nepolară. Conține legături de hidrogen între fosfolipidele care ajută la menținerea împreună a membranei plasmatice; colesterolul sunt de asemenea integrate în membrană pentru fluiditate.
Membranele plasmatice conțin proteine canale, purtătoare, receptori, enzimatice și de recunoaștere celulară care toate contribuie la funcțiile membranei. Proteinele canalului formează mici deschideri în care anumite molecule și substanțe dizolvate difuzează și intră în celulă. Proteinele transportoare au site-uri de legare care se apuca pe anumite solute in afara celulei si le transporta in celula. Proteinele receptorului declanșează un set de răspunsuri celulare atunci când sunt legate.
Un exemplu de răspuns celular declanșat de proteinele receptorilor este eliberarea hormonilor. Proteinele de recunoaștere a celulelor etichetează celulele imune pentru recunoașterea și ajuta la identificarea diferitelor celule autoimune ale corpului uman. Proteinele enzimatice ajută la realizarea și reglarea proceselor metabolice care apar în interiorul celulei. Membrana plasmatică protejează citoplasma și toate organele celulare formând o barieră selectivă între organele celulei și mediul exterior.