Membranen zijn flexibel, soepel en rekbaar. De fosfolipidendubbellaag is een rangschikking van moleculen die vrij kunnen bewegen in het vlak van de dubbellaag. Een membraan kan vrijwel elke vorm aannemen zonder dat het contact tussen de fosfolipiden verbroken wordt. De stabiliteit van het celmembraan wordt bij dierlijke cellen mee bepaald door de cholesterolmoleculen die het membraan stijver maken.
Membranen zijn zelfsluitend. Dankzij de aanwezigheid van de fosfolipidendubbellaag is het mogelijk om een naald door een celmembraan te steken en die daarna weer terug te trekken: het gaatje zal zich vanzelf weer sluiten.
Membranen zijn selectief doorlaatbaar = semipermeabel. Membranen laten wegens de fosfolipidendubbellaag bepaalde stoffen door en andere niet; je spreekt daarom van selectieve doorlaatbaarheid. Sommige moleculen zoals O2, N2 en CO2 kunnen doorheen de fosfolipidenlaag; andere slagen daar niet in. Om die moleculen door te laten, zijn er membraanproteïnen zo ingebouwd binnen de lipidendubbellaag dat ze aan weerszijden van die laag naar buiten steken: de transmembraanproteïnen. Die membraanproteïnen kunnen poriën of kanalen vormen.