Las células están delimitadas por la membrana plasmática, una delgada película que las separa del medio que las rodea. La membrana está formada por una bicapa (doble capa) de lípidos, con proteínas intercaladas. La bicapa consta principalmente de fosfolípidos, aunque en las células animales (no así en las vegetales) también contiene colesterol. En la cara extracelular de la membrana plasmática se ubican los glúcidos o carbohidratos.
La membrana plasmática contiene a la célula y la relaciona con su ambiente. Permite que diversas sustancias ingresen a la célula o egresen de ella, pero se comporta como filtro selectivo, ejerciendo, mediante dicha propiedad,  un control sobre estos transportes.

En las células animales, la membrana plasmática presenta zonas especializadas llamadas diferenciaciones de membrana, como las microvellosidades o los complejos de unión entre células vecinas. Las diferenciaciones de membrana están ausentes en las células vegetales ya que, a diferencia de las animales, aquellas poseen una pared celular por fuera de la membrana.