Фосфолипиды распространены в клетках бактерий и эукариот. Это молекулы из фосфатной головы и липидного хвоста. Голова считается водолюбивой или гидрофильной, тогда как хвост гидрофобен или отталкивает воду. Поэтому фосфолипиды называют амфифильными. Из-за этой двойной природы фосфолипидов, многие типы располагаются в два слоя в водной среде. Это называется фосфолипидный бислой. Синтез фосфолипидов происходит в основном в эндоплазматической сети. Другие области биосинтеза включают аппарат Гольджи и митохондрии. Фосфолипиды по-разному функционируют внутри клеток.

Фосфолипиды обеспечивают барьеры в клеточных мембранах для защиты клетки, и они создают барьеры для органелл в этих клетках. Фосфолипиды работают, чтобы обеспечить пути для различных веществ через мембраны. Мембранные белки изучают фосфолипидный бислой; они реагируют на клеточные сигналы или действуют как ферменты или транспортные механизмы для клеточной мембраны. Фосфолипидный бислой легко позволяет незаменимым молекулам, таким как вода, кислород и углекислый газ, проходить через мембрану, но очень большие молекулы не могут проникнуть в клетку таким образом или могут вообще не иметь возможности. Считается, что при такой комбинации фосфолипидов и белков клетка является избирательно проницаемой, позволяя только определенным веществам свободно проникать, а другим - посредством более сложных взаимодействий.

Фосфолипиды обеспечивают структуру клеточных мембран, что, в свою очередь, обеспечивает организованность и разделение органелл для более эффективной работы, но эта структура также способствует гибкости и текучести мембран. Некоторые фосфолипиды вызывают отрицательную кривизну мембраны, в то время как другие вызывают положительную кривизну, в зависимости от их состава. Белки также способствуют кривизне мембраны. Фосфолипиды могут также транслоцироваться через мембраны, часто с помощью специальных белков, таких как флиппазы, флоппазы и скрамблазы. Фосфолипиды также способствуют поверхностному заряду мембран. Таким образом, в то время как фосфолипиды способствуют стабильности, их слиянию и делению, они также помогают в транспортировке материалов и сигналов. Следовательно, фосфолипиды делают мембраны высоко динамичными, а не просто двухслойными барьерами. И хотя фосфолипиды вносят больший вклад, чем первоначально предполагалось, в различные процессы, они остаются стабилизаторами клеточных мембран разных видов.