細胞膜的三種成分是脂質、蛋白質、糖類。
細胞膜的成分：
（1）脂質：
脂質中大部分是磷脂，其次是膽固醇，還有少量糖脂，有些細胞膜（如嗜鹽菌膜）還含有硫脂，它們都是兼性分子。磷脂的親水端含有磷酸和其他親水基團（如膽堿、絲氨酸或乙醇氨等）；疏水端大多是脂酰基（壹般有16～18個碳原子）。
（2）蛋白質：
細胞中大約有20～25％左右的蛋白質分子是與膜結構結合的。根據這些蛋白質與膜脂的相互作用方式及其在膜中分布部位的不同，粗略地可分為兩大類：外周蛋白和內部蛋白。
（3）糖類：
細胞膜約含5～10％的多糖，由於參與組成的單糖彼此間結合方式復雜多樣，得到的寡糖種類繁多，這些糖主要以糖脂或糖蛋白形式存在，具有很重要的生理功能。細胞與周圍環境相互作用中幾乎都涉及到糖脂和糖蛋白，它們也是膜抗原的重要組分。
成分占比：
脂質（約占50％）：其中磷脂最豐富，此外還有少量膽固醇。
蛋白質（約占40％）：與細胞膜的功能密切相關。
糖類（在占2％～10％）。
細胞膜的功能：
物質運送：
脂質雙分子層是細胞膜結構的基本框架。按理，不帶電荷的脂溶性物質容易通透，而帶有電荷或極性基團的親水物質則難以自由出入。但實際上壹些水溶性小分子（如氨基酸，葡萄糖等）或離子能以很高速率穿越生物膜，而另壹些則不能。
換言之，通過細胞膜的運送過程具有高度選擇性。這是由於在膜上含有專壹的運送載體、運送體或運送酶系。
能量轉換：
真核細胞的能量轉換過程主要在線粒體；葉綠體中進行。有些原核細胞的能量轉換過程可在細胞質膜上進行，如大腸肝菌的細胞質膜也分布有氧化磷酸化酶系，通過氧化進行能量轉換。
信息傳遞：
全過程包括信息分子的產生，識別，接受和傳遞。細胞表面在信息傳遞過程中起著中間媒介作用。細胞間識別、細胞免疫、神經傳導、激素作用、毒素作用都牽涉到細胞表面的信息傳遞功能。