脂質二重層
物質には、水に対してリン酸などが持つ強い極性により親水性を示すものと、炭化水素など無極性のため疎水性を示すものとがある。リン酸や、炭化水素がカルボキシ基を持ったカルボン酸はアルコールとエステル結合するが、例えば3価のアルコールであるグリセロールを介してリン酸とカルボン酸が結びつくことができ、分子は親水性と疎水性を持った両親媒性を示す。コロイド中の分子に分子間力が働き小球状に集合するとミセル(英: micelle)となり、カプセル状に集合するとベシクル(英: vesicle)となる。ベシクルはリポソーム(英: Liposome)とも呼ばれる。リポソームでは、外部とカプセル内部に親水性の分子端を並べた薄い分子層が向かい合わせに二重になった膜状を呈する。これを脂質二重層という。この層は、リポソームの内外の大きな水溶性分子、イオンに対して不透過性を示す。これらの性質から「疑似細胞物質」とも呼ばれる。ただしこのままの成層分子どうしは結合力が非常に弱く、膜は不安定である。
生物の細胞膜、細胞核膜、細胞内小器官では、この構造に内在性膜タンパク質や糖脂質が加わって安定な構造をとっている。構造内部の物質の拡散を防ぎ、またイオンポンプを有することで構造内部の塩濃度、pHを調節することができる。