細胞膜主要由50%脂類、42%蛋白質和2%~8%糖類組成。此外，細胞膜中還含有少量水分、無機鹽與金屬離子等。 細胞膜的構造： 按組成元素分:構成細胞膜的成分有磷脂和糖蛋白。 按組成結構分:磷脂雙分子層是構成細胞膜的的基本支架。細胞膜的主要成分是蛋白質和脂質，含有少量糖類。其中部分脂質和糖類結合形成糖脂，部分蛋白質和糖類結合形成糖蛋白。 化學組成:細胞膜主要由 脂質、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。 細胞膜的組成與功能： 細胞膜由磷脂雙層和相關蛋白質以及膽固醇和糖脂等組成。細胞膜結構成分的改變和功能異常會導致細胞乃至整個機體功能紊亂，從而引為疾病。常見的有胱氨酸尿症（Cystine urine），患者尿中出現大量胱氨酸，並可形成尿路結石，嚴重者引起腎功能損傷。疾病的原因在於腎小管上皮細胞有突變，其細胞膜對胱氨酸不能重吸收，於是尿中出現大量的胱氨酸。 還有一種稱之為家族性高膽固醇血癥（familial hypercholesterolemia）的疾病，患者會過早地發生動脈粥樣硬化，其原因在於細胞膜結構異常，致使細胞膜不能攝取低密度脂蛋白（LDL）之故。