ממברנה ביולוגית היא קרום העוטף מבנה ביולוגי, כמו התא ומבנים תוך תאיים, ומשמש כמחסום בין המבנה הביולוגי לסביבתו. רובן המוחלט של הממברנות הביולוגיות עשויות על שלד של דו-שכבה ליפידית המכיל בתוכו חלבונים הנקראים חלבוני ממברנה. ממברנות שאינן מבוססות על דו-שכבה ליפידית נמצאות בחלק מהחיידקים הקדומים, בהם יש שכבה יחידה של ליפידים בעלי שני "ראשים", אחד בכל קצה של "זנב".