Membran plasma, atau membran sel, juga muncul sebagai unit membran, namun struktur dapat mencakup meliputi bagian luar diyakini terdiri dari mukopolisakarida (polimer yang mengandung sulfur gula, kadang-kadang dikombinasikan dengan protein). Membran ini harus mengontrol tidak hanya pertukaran bahan antara sel dan lingkungannya, tetapi juga kerekatan antara sel-sel.
Membran plasma mengatur dengan spesifisitas besar bagian ion masuk dan keluar dari sel. Membran plasma sangat penting dalam sel-sel saraf, di mana perubahan besar mendadak dalam konsentrasi ion hasil tertentu dalam pembalikan perbedaan potensial listrik melintasi membran dan penyebaran potensial aksi, atau impuls saraf, yang bergerak ke bawah akson sel panjang dan menggairahkan sel sebelah baik dengan stimulasi listrik atau bahan kimia.
Pertukaran molekul antara sitoplasma dan lingkungannya sebagian tergantung pada luas permukaan membran plasma. Dengan demikian, sel-sel yang menyerap sejumlah besar bahan umumnya memiliki luas permukaan mereka meningkat, baik oleh lipat luas membran sel, atau seperti dalam sel-sel lapisan usus, dengan proyeksi seperti jari disebut mikrovili.
Bahan yang lebih besar harus masuk ke dalam sel dengan perubahan drastis dalam bentuk membran plasma. Partikel seperti makanan atau bakteri dapat dicerna oleh fagositosis, suatu proses di mana lipatan pada membran menelan partikel; hasil ini dalam pembentukan vakuola makanan. Protein dan makromolekul lain mungkin masuk ke dalam sel melalui proses yang sama, yang disebut pinositosis, di mana depresi kecil pada membran dan memasuki sel sebagai vesikel kecil.
Spesialisasi lain dari membran plasma melibatkan kontak antara sel-sel yang berdekatan. Dalam situasi biasa, ada gap 200A -mungkin diisi oleh mukopolisakarida-antara batas luar kedua unit membran. Sebuah persimpangan ketat adalah daerah di mana gap jelas ini telah ditutup, memungkinkan molekul kecil untuk melewati relatif bebas antara sitoplasma dari dua sel. Sebuah aesmosome adalah kompleks perekat yang diperkuat oleh fibril divergen ke dalam sitoplasma dari dua sel.
