細胞をつつむ膜。原形質膜ともいい、すべての生物の細胞にある。ある種の細菌細胞のように直径が1 µm以下のものから、動物の卵細胞のように直径が 0.1 mm以上のものまで種々の大きさの細胞があるが、細胞膜の厚さはいずれの細胞においても8～10 nmとほぼ同じである。これは細胞膜がリン脂質の二重層からできていて、脂質分子の大きさにより膜の厚さが決まるからである。光学顕微鏡によっては見ることができず、電子顕微鏡によってはじめて観察された。脂質二重層のなかにはタンパク質がうめこまれていて、細胞膜の選択的透過性や細胞同士の接着などの現象はそれぞれ固有のタンパク質のはたらきによる。