Una altra propietat important d’aquesta membrana és que permet l’agregació i la cohesió de cèl·lules veïnes per tal de formar teixits i òrgans. Aquesta propietat és absent en els protozous, i ha permès l’aparició dels metazous en el curs de l’evolució. En la membrana hom pot distingir dues capes d’uns 20 Å, separades per una de menys densa, d’uns 35 Å. Els components principals de la membrana són lípids (25-40%) i proteïnes (60-75%), però també hi pot haver glúcids en forma de glicoproteïnes o de polisacàrids. Entre els lípids, els més típics són els fosfolípids, principalment la lecitina i la cefalina, com també el colesterol. Els glicolípids són presents principalment a les membranes dels teixits cerebral i nerviós, i la beina de mielina és molt rica en cerebròsids. Les proteïnes de les membranes són menys conegudes que els lípids. Han estat caracteritzades moltes proteïnes amb activitat enzimàtica, les quals presenten una gran varietat de distribució, segons el tipus de membrana.
Una de les proteïnes extretes, anomenada proteïna estructural, sense activitat enzimàtica, és present a totes les membranes. Les molècules de proteïna i de lípid es mantenen unides mitjançant forces no covalents, però l’estructura tridimensional de les membranes no és ben coneguda. H.A. Davson i J.F. Danielli proposaren un model de l’estructura de la membrana que consistia en dues capes monomoleculars de fosfolípids que tenen els pols hidròfobs situats de cara i amb els pols hidròfils coberts de molècules proteiques. El defecte d’aquesta estructura és que no explica el pas de l’aigua i de les substàncies hidrosolubles per la membrana, puix que els fosfolípids formen una capa contínua. Investigacions posteriors expliquen aquest fenomen pel fet d’haver-hi regions i forces d’interacció hidròfobes en el replec de les cadenes peptídiques i en l’associació de molècules proteiques. Alguns citòlegs, per diferents procediments, han intentat de demostrar que la membrana té una estructura granular o poligonal, i fan diferents models que tenen més en compte la fisiologia. Segons aquestes concepcions, la membrana podria ésser un mosaic d’unitats repetides formades d’un nombre determinat de molècules d’una matèria determinada i variable, segons la membrana. La fisiologia de la membrana és complexa, i entre les seves funcions destaca la de fer de barrera osmòtica, per la qual cosa és impermeable a les substàncies ionitzables i a les molècules no ionitzades d’una mida més gran que el glicerol. Aquesta tasca és complementada mitjançant sistemes de transport, gràcies als quals la cèl·lula expulsa els productes del metabolisme i es proveeix de substàncies nutritives (fagocitosi, pinocitosi).