Muchas proteínas de membrana se extienden a través de la bicapa lipídica, las proteínas transmembranales son amfifílicas y en algunos casos su cadena polipeptídica pasa una sola vez la bicapa en forma de hélice simple, otras proteínas transmembranales pasan múltiples veces por la membrana, ya sea como una serie de alpha hélices o como hoja beta en forma de barril.