De bouw van de membraan maakt hem goed doorlaatbaat voor een aantal stoffen, zoals bijvoorbeeld water. De membraan is slecht doorlaatbaar voor veel stoffen die in dat water zijn opgelost, zoals suikers of zouten. Voor sommige stoffen bevat de membraan bepaalde transporteiwitten.
De membraan is dus selectief permeabel.
De richting van het transport door een membraan bepaalt of er energie voor nodig is. Transport met het concentratieverval mee kost geen energie. Het wordt passief transport genoemd. Actief transport, tegen het concentratieverval in, kost energie. Ook transport tegen een ladingsverschil in kost energie.
In het celmembraan zitten poorten die ionen en organische stoffen kunnen doorlaten. Deze poorten worden gevormd door eiwitten. Er zijn in 'n cel duizenden poorten voor allerlei verschillende stoffen. Sommige poorten staan altijd open, anderen worden door een boodschappermolecuul open en dicht gezet.
Transport van stoffen van een hogere naar een lagere concentratie via deze membraanpoorten, heet geleide diffusie. Geleide diffusie is een vorm van passief transport, het kost geen energie.
Het is ook mogelijk dat een cel een stof opneemt tegen een concentratiegradiƫnt in. Deze vorm van transport over het celmembraan heet actief transport en kost wel energie. Een cel die meer glucose dan zijn omgeving bezit, maar toch glucose opneemt uit die omgeving, doet dat via actief transport.