As membranas celulares são compostas por fosfolípidos, proteínas e carboidratos levemente ligados uns aos outros através de interações químicas. Moléculas são geralmente capazes de se moverem no plano da membrana, dando à membrana sua natureza flexível chamada fluidez. Duas outras características da membrana contribuem para a fluidez da membrana: a estrutura química dos fosfolípidos e a presença de colesterol na membrana.

Os ácidos gordos das caudas dos fosfolípidos podem ser saturados ou insaturados. Os ácidos gordos saturados têm ligações simples entre o esqueleto de hidrocarboneto e estão saturados com o número máximo de hidrogénios. Estas caudas saturadas são retas e podem, portanto, compactar-se firmemente. Em contraste, caudas com ácidos gordos insaturados contêm ligações duplas entre átomos de carbono, dando-lhes uma forma torcida e impedindo a compactação apertada. Aumentar a proporção relativa de fosfolípidos com caudas insaturadas resulta em uma membrana mais fluida. Organismos como bactérias e leveduras que experienciam flutuações de temperatura ambiental são capazes de ajustar o teor de ácidos gordos das suas membranas para manter uma fluidez relativamente constante.

Nas membranas celulares, o colesterol é capaz de interagir com cabeças de fosfolípidos, imobilizando parcialmente a parte proximal da cadeia de hidrocarbonetos. Essa interação diminui a capacidade das moléculas polares de atravessarem a membrana. O colesterol também impede que os fosfolípidos se compactem firmemente, evitando assim a probabilidade de congelamento da membrana. Da mesma forma, o colesterol age como um tampão estrutural quando a temperatura aquece, limitando a fluidez excessiva.

Também é proposto que o colesterol tenha um papel na organização de lípidos e proteínas membranares em grupos funcionais chamados jangadas lipídicas. Pensa-se que esses grupos de proteínas, fosfolípidos e colesterol compartimentalizem regiões da membrana, posicionando moléculas com papéis semelhantes próximas umas das outras. No entanto, a estrutura e a função específicas dessas porções de membrana não são claras e são uma área ativa de investigação.