Organelele sunt structuri în interiorul unei celule care au funcții specifice; organele legate de membrană sunt organele protejate de o membrană plasmatică unică sau dublă. Mitochondria, lizozomii, reticulul endoplasmatic și aparatul Golgi sunt exemple de organele legate de membrană.
Organele legate de membrană sunt una dintre caracteristicile definitorii ale celulelor eucariote. Celulele procariote, cum ar fi bacteriile, nu posedă aceste organele. Anumite specii de bacterii posedă buzunare primitive de proteine care îndeplinesc anumite funcții organelle, dar nu sunt structuri definite protejate de o membrană.
Mitochondria sunt organele unice care conțin ADN-ul propriu. Ele produc energia celulei prin respirație. Din acest motiv, ele sunt, de asemenea, cunoscute sub denumirea de "powerhouse" al celulei. Mitochondria este acoperită de două membrane: o membrană exterioară netedă și o membrană interioară pliată. ADN-ul mitocondrial este transmis prin mamă și este un instrument util în testele genetice.
Reticulul endoplasmic produce lipide și proteine. Membrana exterioară brută a reticulului endoplasmatic este acoperită cu ribozomi și este responsabilă pentru sinteza proteinelor; reticulul endoplasmatic neted lipsește ribozomi și sintetizează lipidele. Ribosomii și aparatul Golgi ajută reticulul endoplasmic brut în sinteza proteinelor. Lizozomii sunt sistemul digestiv al celulei. Ei folosesc enzime pentru a digera alimente, deșeuri, toxine și materiale moarte celulare.