常为3-4nm厚，也会因链长和化学性质而有所变化。疏水层厚度同时会随温度而显着变化，尤其是在相变温度附近。
不对称性.对于许多天然存在的磷脂双分子层，两个脂单层的组成是不同的。在人类红细胞中，内侧的脂单层主要由磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸和磷脂酰肌醇及其磷酸化衍生物组成，外侧的脂单层由磷脂酰胆碱，鞘磷脂和各种糖脂。 在某些情况下，这种不对称性基于脂质在细胞中的形成位置，并反映它们的初始方向 。双分子层不对称的生物学功能尚未为人完全所知，但现在已经清楚的的是，其主要用于几种不同的情况。