细胞膜对任何生物体来说都是绝对必要的。细胞不仅能够获得营养和排出废物，而且在面临外部环境变化时还应能维持其内部结构处于稳定且高度有序状态。细胞膜又称原生质膜或质膜，是外侧紧贴于柔软而又富有弹性的半透明薄膜，控制着物质输送入细胞质及从细胞质内向外输出。细胞膜是很薄的结构，厚度在5-10nm，质量占菌体干重的10%，其中含有60%-70％的蛋白质，30%-40％的脂类，约2％的多糖。所含的蛋白质与膜的透性和酶活性有关，脂类是磷脂，与磷酸、甘油、脂肪酸和含氮碱有关。细胞膜是具有可以选择性渗透功能的屏障，它允许特定的离子和分子进入细胞，并且阻止其他物质的穿行。营养物质的吸收、废物排出以及蛋白质分泌等都是膜上运输系统的任务。

细胞膜的结构十分复杂，它具有“膜单位”结构，上下两层致密的着色层被一不着色区域分开；由具有正、负电荷，有极性的磷脂分子组成，大多数的脂类在结构上是不对称的，具有极性端和非极性端，称为亲水疏水两重性的分子，形成双层结构。极性端（X部分）与水相互作用，为亲水性，分布于外表面。非极性端（R部分）不溶于水，并趋向于互相结合，为疏水性。

有的蛋白质主要由外侧深入膜的中部，有的甚至穿过两层磷脂分子，膜表面的蛋白质还带有多糖。有些蛋白质在膜内的位置不固定，有活动性，能转动和扩散。

细胞膜具有多种生理功能，它可以维持渗透压梯度和溶质的转移。在细胞膜上有合成细胞壁和形成横隔膜组分的酶，细胞壁在膜表面合成。由于细胞膜上具有多种酶，细胞膜也是氧化代谢和能量产生的部位。鞭毛基粒在细胞膜上为鞭毛提供附着部位。