Membraniniai lipidai yra neatsiejami nuo aktyvaus transportavimo per membraną, daugelio rūšių fermentų aktyvumo ir membranos formavimosi. Lipidai yra grupė junginių, kuriuos sudaro riebalai ir aliejus ir kurie netirpsta vandenyje, bet tirpsta alkoholyje. Kitaip tariant, lipidai vandenyje netirpsta, kas aiškiai matosi įpylus į vandenį aliejaus – jie susimaišo, bet lieka atskirai. Yra daug skirtingų lipidų tipų, tačiau pagrindinės membraninių lipidų klasės yra fosfolipidai, glikolipidai, sfingolipidai ir cholesterolis.
Lipidai yra amfipatiniai, nes kiekviena molekulė turi dvi skirtingas sritis, turinčias skirtingą ryšį su vandeniu ir aliejumi. Hidrofilinė molekulės sritis yra polinė, todėl ją traukia vanduo. Hidrofobinė sritis nėra polinė ir netirps vandenyje. Būtent ši lipidų savybė lemia gyvų membranų struktūrą. Kai susidaro membrana, membranos lipidai išsidėsto į dvisluoksnį. Dvisluoksnį sluoksnį sudaro du membranos lipidų lakštai, kurių hidrofilinės galvutės yra nukreiptos į viršų, o hidrofobinės uodegos yra membranos dvisluoksnio sluoksnio viduryje.
Visos gyvų organizmų membranos, tiek aplink ląsteles, tiek jose, daugiausia sudarytos iš lipidų ir baltymų. Membraniniai lipidai yra labiausiai dominuojančios membranos molekulės. Kai kurie baltymai yra išsibarstę visame lipidų sluoksnyje, o kiti yra pritvirtinti prie jo paviršiaus.
Dauguma membraninių lipidų susidaro gliceroliui susijungus su trimis riebalų rūgščių grandinėmis kovalentiniu ryšiu. Susidariusios molekulės vadinamos gliceridais. Sfingolipidai yra šios taisyklės išimtis, nes jie susidaro, kai sfingozinas kovalentiškai prisijungia prie riebalų rūgščių grandinių, o ne glicerolio. Kovalentinis ryšys atsiranda, kai priešingai įkrauti atomai dalijasi elektronų poromis.
Fosfolipidai yra labiausiai paplitę membraniniai lipidai. Jie susidaro, kai fosfato grupė, kurioje yra fosforo, yra prijungta prie diglicerido ir kitos paprastos organinės molekulės. Digliceridas yra sudarytas iš dviejų gliceridų molekulių. Fosfolipido galvutė, kurioje yra fosfato grupė, yra polinė, todėl ją traukia vanduo. Riebalų rūgščių ilgos angliavandenilių grandinės yra hidrofobinės ir lieka membranos dvisluoksnio viduryje.
Glikolipidai susidaro, kai angliavandenių grandinė prisijungia prie fosfolipido. Angliavandenių grandinė yra išoriniame membranos dvisluoksnio sluoksnyje. Tokiu būdu angliavandenių grandinė veikia kaip žymeklis, leidžiantis atpažinti ląsteles. Be to, glikolipidai suteikia energijos, kuri kaupiama angliavandenių grandinėje. Galiausiai glikolipidai padeda stabilizuoti membraną ir suteikia vietą prisitvirtinimui prie kitų ląstelių ar audinių.
Kai cholesterolis yra membranoje, jis silpnai jungiasi su fosfolipidais abiejose jos pusėse. Prisijungdamas prie gretimų fosfolipidų, cholesterolis juos stabilizuoja ir savo ruožtu stabilizuoja visą membraną. Esant didesniam cholesterolio kiekiui, membrana tampa mažiau skysta arba gali laisvai judėti ir mechaniškai stipresnė. Cholesterolio kiekis membranose skiriasi priklausomai nuo ląstelių tipo. Augaluose nėra cholesterolio, todėl pasikliaukite ląstelių sienele, kad jų ląstelės būtų stabilios.
Galiausiai sfingolipidai daugiausia randami išoriniame dvisluoksnio sluoksnio sluoksnyje. Šio tipo lipidai yra labai netolygiai pasiskirstę per dvisluoksnį. Sfingolipidai sudaro lipidų plaustus, kurie yra svarbūs ląstelių signalizavimui ir atpažinimui. Cholesterolis kartais randamas šalia sfingolipidų arba šalia jų, kad stabilizuotų aplink juos esančią ląstelių membraną.