Белки в плазменной мембране критически важны для нормальной работы клетки, и протеины мембраны попадают в две основные категории. Интегральные белки частично или полностью вставляются в мембрану. Или, в некоторых случаях связаны очень плотно с ещё одним интегральным белком.Периферические белки не пересекают мембрану, а вместо этого связаны с мембраной более слабыми взаимодействиями с интегральными белками. Интегральные белки обычно амфипатические молекулы. Это означает, что они содержат регионы которые гидрофильны, привлекаются к воде.И регионы, которые гидрофобны, водоотталкивающие. Гидрофильные области интегрального белка ориентируются на внешнюю поверхность плазменной мембраны, разворачиваясь головкой либо к цитоплазме в клетке, либо к внеклеточной жидкости снаружи. Гидрофобные области находятся в непосредственной близости с липидными хвостами фосфолипидного двойного слоя.Трансмембранные белки, тип интегрального белка, который охватывает всю плазматическую мембрану, часто играют важную роль при транспортировке молекул или ионов через мембрану. Или в качестве рецепторов, которые запускают сигнальные каскады в клетке. Часть белка, которая проходит через мембрану, может представлять собой одну альфа-спираль, несколько альфа-спиралей, или большой бета-цилиндр, содержащий пору.Некоторые белки также обладают липидной цепью для закрепления мембраны. Периферические белки взаимодействуют с мембраной, связываясь с интегральным белками, или контактируя с другими структурами, которые находятся в мембране. Они часто играют важную роль при передаче сигналов в пределах клетки, таким образом, им нужно легко диссоциировать, чтобы выполнять свои функции.