细胞膜主要由50%脂类、42%蛋白质和2%~8%糖类组成。此外，细胞膜中还含有少量水分、无机盐与金属离子等。
细胞膜的构造：
按组成元素分:构成细胞膜的成分有磷脂和糖蛋白。
按组成结构分:磷脂双分子层是构成细胞膜的的基本支架。细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质，含有少量糖类。其中部分脂质和糖类结合形成糖脂，部分蛋白质和糖类结合形成糖蛋白。
化学组成:细胞膜主要由脂质、蛋白质和糖类等物质组成；其中以蛋白质和脂质为主。
在电镜下可分为三层，即在膜的靠内外两侧各有一条厚约2.5nm的电子致密带，中间夹有一条厚2.5nm的透明带，
总厚度约7.0~7.5nm左右这种结构不仅见于各种细胞膜，细胞内的各种细胞器膜如：线粒体、内质网等也具有相似的结构。
细胞膜的组成与功能：
细胞膜由磷脂双层和相关蛋白质以及胆固醇和糖脂等组成。细胞膜结构成分的改变和功能异常会导致细胞乃至整个机体功能紊乱，从而引为疾病。常见的有胱氨酸尿症（Cystineurine），患者尿中出现大量胱氨酸，并可形成尿路结石，严重者引起肾功能损伤。疾病的原因在于肾小管上皮细胞有突变，其细胞膜对胱氨酸不能重吸收，于是尿中出现大量的胱氨酸。
还有一种称之为家族性高胆固醇血症（familialhypercholesterolemia）的疾病，患者会过早地发生动脉粥样硬化，其原因在于细胞膜结构异常，致使细胞膜不能摄取低密度脂蛋白（LDL）之故。
