生物膜是对生物体内所有膜结构的统称。它是一层封闭的、有分隔作用的膜，在生物体中担任选择透过性屏障。细胞膜是生物膜的一种，通常由磷脂双分子层组成，其上带有内在膜蛋白或外周膜蛋白，这些膜蛋白用于运输化学物质与离子。膜上的大量脂质给蛋白质提供了旋转运动及横向扩散的流体环境。细胞膜不应与细胞层叠而成的、具有分隔功能的组织混淆，如黏膜和基底膜。
生物膜是镶嵌有蛋白质的脂双层，起着划分和分隔细胞和细胞器的作用。生物膜也是与许多能量转化和细胞内通讯有关的重要部位。
流体镶嵌模型是针对生物膜的结构提出的一种模型。在这个模型中，生物膜被描述成镶嵌有蛋白质的流体脂双层，脂双层在结构和功能上都表现出不对称性。有的蛋白质“镶“在脂双层表面，有的则部分或全部嵌入其内部，有的则横跨整个膜。另外脂和膜蛋白可以进行横向扩散。
