物质运输 物质的跨膜运输大体可分为被动运输、主动运输和膜动运输 3大类（见生物膜离子通道）。
被动运输包括单纯扩散及促进扩散，两者都是在浓度梯度（或更广义地在电化学位梯度）的驱动下，向平衡态进行的跨膜扩散运动。用脂质分子旋转异构化所导致的“空腔”的形式和传播，可部分解释小分子、脂溶性物质的跨膜单纯扩散；而用膜中蛋白质“通道”的存在则能解释生物膜中单纯扩散的高效性，如大肠杆菌外膜中脂蛋白形成的通道、细胞之间“缝隙联结”处蛋白质形成的通道。促进扩散是膜上载体蛋白通过与被运输物质的可逆结合而促进物质的跨膜运输，表现出比单纯扩散高得多的运输速率和选择性。人红细胞膜对葡萄糖的运输、氧化磷酸化的解偶联剂对H+的运输及一些离子载体对特定离子的运输等，都属于促进扩散之列。缬氨酶素对K+的运输、尼日利亚菌素对K+/H+的交换运输都属于“移动型离子载体”。哺乳类细胞的运输系统中，膜上载体蛋白要比缬氨霉素等大得多，往往嵌入整个膜中，因此不能在膜的两侧之间来回移动。此时形成门控通道，靠蛋白质构象转换跨膜运输物质；而门控特性保证了和被运输物质的选择结合性。红细胞膜上带3蛋白对HC婣/Cl-的交换跨膜扩散即是一个很好的例子。
主动运转是物质逆着电化学位梯度跨膜运输的过程，必须有其他能量偶联输入。例如，动物细胞膜上的 Na+、K+-ATP酶靠ATP的水解，逆浓度梯度驱动Na+从细胞内向外运输，同时使K+向细胞内运输，从而维持正常生理条件下细胞内、外的 Na+、K+浓度梯度。主动运输的能量来源除 ATP外，还可来自光能、氧化磷酸化释放的能量、质子电化学位梯度以及Na+梯度等。主动运输中尚有一种在运输过程中被运输物质在膜上被转化的“基团转移”。如膜上γ-谷氨酰转肽酶使氨基酸转化成二肽，再进入细胞；细菌磷酸烯醇丙酮酸转磷酸化酶运输系统使糖转化成磷酸糖而进入细胞。
膜动运输是借膜的变形将大分子、配体、菌体等物质摄入细胞而将蛋白质、多糖等分泌出细胞的过程。其中通过膜上受体中介的内吞作用是个很重要的细胞学过程。以细胞摄入胆固醇为例：体液中的LDL（低密度脂蛋白）先和质膜上被膜穴处的LDL受体结合，然后被膜穴内凹形成被膜囊泡，在细胞内脱被膜后形成内含体，内含体很快酸性化使配体和受体解离，进而分裂成带配体及带受体的囊泡，带配体的囊泡以后和溶酶体融合。此时，LDL被水解，释放出胆固醇供细胞之用。带受体的囊泡则和质膜融合，使受体再次被利用。铁传递蛋白、胰岛素、上皮生长因子、许多毒素和病毒等亦是通过这一途径进入细胞的（见内吞与外排）。