リン脂質二重層には、さまざまなタンパク質が含まれている。これらの膜タンパク質は、さまざまな機能や特徴を持ち、さまざまな化学反応を触媒する。内在性膜タンパク質は、膜の両側に異なるドメインを持ち、膜にまたがっている。内在性膜タンパク質は、脂質二重層と強固に結合しており、簡単に外れることはない。それらは、膜を破壊する化学処理によって解離する。表在性膜タンパク質は、内在性膜タンパク質とは異なり、二重層の表面との相互作用が弱く、膜から容易に解離する可能性がある。表在性膜タンパク質は、膜の一方の面だけに存在し、膜の非対称性を生み出す。オリゴ糖.オリゴ糖は、糖を含むポリマーである。膜では、それらは脂質と共有結合して糖脂質を形成したり、タンパク質と共有結合して糖タンパク質を形成することができる。膜には、糖脂質と呼ばれる糖を含む脂質分子が存在する。二層層の中では、糖脂質の糖基は細胞表面に露出しており、そこで水素結合を形成することができる。脂質二重層における非対称性の最も極端な例は、糖脂質である。糖脂質は生体膜において、細胞認識や細胞間接着など、主に伝達性に関わる膨大な数の機能を果たしている。糖タンパク質は内在性膜タンパク質である。それらは免疫応答や保護において重要な役割を果たしている。形成.リン脂質二重層は、水溶液中で膜脂質が凝集して形成される。凝集は、疎水性の末端が互いに接触し、水から隔離される疎水効果によって起こる。この配置により、親水性頭部と水の間の水素結合が最大化する一方で、疎水性尾部と水の間の不利な接触が最小に抑えられる。利用可能な水素結合が増えることで、システムのエントロピーが増大し、自然発生的なプロセスが生成する。機能.生体分子は両親媒性であり、すなわち疎水性と親水性を同時に持っている。リン脂質二重層には、極性のある水と相互作用する荷電親水性頭部基がある。また、各層には疎水性尾部があり、相補層の疎水性尾部と接触する。疎水性尾部は通常、長さが異なる脂肪酸である。脂質、特に疎水性尾部の相互作用が、流動性などのを決定する。