A különböző lipidek mennyiségi aránya egy adott faj adott sejtféleségének adott membrántípusában jellemző módon állandó s nem változtatható meg környezeti behatásokkal, például a táplálék lipidösszetételének módosításával.

Ez a meglehetősen szigorú arány-állandóság, amely úgy látszik, genetikailag determinált, azt sugallja, hogy a biológiai membránok tulajdonságai (permeabilitás, stabilitás, immunkölcsönhatás, receptorfunkció) jelentős mértékben függnek a bennük levő lipidféleségek mennyiségi arányától és eloszlásától.

Az amfipatikus vagy amfifil molekulák micellaformáló hatásáról már esett szó. A poláros lipidekkel kapcsolatban hangsúlyozni kell, hogy azok igen könnyen formálnak kettős-rétegeket. Ezek az 5–7 mm vastagságú lipidkettősrétegek számos vonatkozásban hasonlítanak a biológiai membránokhoz, nevezetesen: permeábilisak (átjárhatók) a víz és a lipofil karakterű molekulák számára, de alig átjárhatók a legegyszerűbb egyértékű kationok (Na+, K+) és anionok (Cl-, H2PO4-, HCO3-) valamint az egyéb poláros anyagok (pl. cukrok, nukleotidok) molekulái számára. Továbbá igen magas az elektromos ellenállásuk, mivel szénhidrogén fázisuk dielektromos állandója alacsony és ezért rossz vezetők.

A biológiai membránok jelentős mennyiségű fehérjét is tartalmaznak, a fehérjetartalom elérheti a membrán anyagának 40–60%-át is! A fehérjék egy része a lipid- kettősrétegbe beágyazódva fordul elő. Ezek az ún. integrális fehérjék amfipatikus jellegűek, a lipidkettősrétegbe beágyazodó részük felületén apoláros aminosavak oldalláncai helyezkednek el, a membránfelületen lévő részük pedig nagyrészt poláros, hidrofil aminosavoldalláncokat tartalmaz. Egy részük zsírsavval (pl. palmitinsavval) van acilálva, ami az apoláros „láb”-részt biztosítja. Az integrális fehérjék egy része glikoprotein, a poláros szénhidrátrész vagy a sejt környezete felé (plazmamembránok esetében) vagy a citoplazma felé (intracelluláris membránok) irányul. A membránok hidrofil felületéhez (a poláros lipidek „fej”-részéhez, vagy integrális fehérjék poláros szegmentumaihoz) globuláris fehérjék kapcsolódhatnak sókötésekkel vagy egyéb poláros kölcsönhatással. Ezeket összefoglalóan perifériás fehérjéknek nevezzük. A perifériás fehérjék vizes oldatokban oldódnak, a membránokról sóoldatokkal leoldhatók. Az integrális fehérjék ezzel szemben vizes oldatokban aggregálódnak, amfipatikus jellegük predesztinálja őket, hogy beépüljenek a lipid kettősrétegekbe. Valójában a helyzet fordított: a lipideknek az adott membránra specifikus elrendeződését a benne szereplő integrális fehérjék határozzák meg, vagyis a membránok lipidszerkezete genetikailag determinált.

A biológiai membránokra jellemző, hogy nem merev szerkezetek, hanem kismértékben folyékonyak. A membránok folyékony „mátrixát” a lipidfázis képezi. A lipidfázis viszkozitása ugyan a vízénél kb. ezerszer nagyobb, a membrán integrális fehérjéi és a poláros lipidek mégis képesek oldalírányú (laterális) elmozdulásra (diffúzióra) a membrán síkjában, de ezen mozgás során eredeti irányítottságukat megtartják, tehát annak valószínűsége, hogy egy integrális fehérje, foszfolipid vagy glikolipid spontán a másik oldalra kerüljön nagyon csekély, ennek termodinamikai valószínűsége csaknem nulla. A membrán tehát olyan mozaik, amelynek mintázata változhat, de a mozaik építőköveinek száma nem. Ezért a membránszerkezetet leíró, ma legkorszerűbbnek tartott elméletet a membránszerkezet „folyékony (fluid) mozaik” modelll elméletének nevezik. Azt is mondhatjuk, hogy a membránmátrix olyan folyadék, aminek szerkezete nagymértékben állandó, úgynevezett „folyadékkristály”.