细胞膜是单层膜结构，细胞膜主要是由磷脂构成的富有弹性的半透性膜，是双层的磷脂分子疏水尾相对组成的单层膜结构，膜厚7-8nm，其膜外侧与外界环境相接触。

细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层，而蛋白质镶嵌、覆盖或贯穿在磷脂双分子层里。真核细胞的细胞膜是完整的双层膜结构，一般说双层膜结构的都是指真核生物（真核细胞）。原核生物膜的结构差异很大。