細胞的邊界一定是細胞膜，細胞膜主要是由磷脂構成的富有彈性的半透性膜，膜厚7～8nm，對於動物細胞來説，其膜外側與外界環境相接觸，其主要功能是選擇性地交換物質，吸收營養物質，排出代謝廢物，分泌與運輸蛋白質。
細胞膜主要由脂質（主要為磷脂）、蛋白質和糖類等物質組成，其中以蛋白質和脂質為主。在電鏡下可分為三層，即在膜的靠內外兩側各有一條厚約2.5nm的電子緻密帶，中間夾有一條厚2.5nm的透明帶，總厚度約7.0-7.5nm左右這種結構不僅見於各種細胞膜，細胞內的各種細胞器膜如：線粒體、內質網等也具有相似的結構。
