세포의 표면을 둘러싸고 있는 원형질성 막. 원형질막이라고도 한다.

세포질로 형성되었고 아메바에서는 세포막의 재생현상도 관찰된다.

사람의 적혈구 세포막의 화학조성은 혈적소 23%, 단백질 50%, 지질 11%, 무기염류 등 5%로 되어 있으며 그 지질의 조성을 소의 혈구의 껍질에서 보면 포스파티딜에탄올아민 46%, 포스파티딜콜린 11%, 스핑고미엘린 8% 등으로 되어 있고 그 밖에 콜레스테롤 30%를 합하면 인지질은 전체 지질의 90% 이상을 차지하는 셈이다.

세포막은 두께 약 7.5nm의 박막이며 약 2.5nm의 박막에 의해 3층으로 되어 있다.

즉 굳기름 분자가 비극성의 말단을 서로 마주 보고 있는 굳기름층과 그 양쪽에 1층씩 단백질성의 분자층이 있어 3층이 되고 외면에는 다당류가 결합되어 있다.

이런 막 구조는 막의 투과성과도 깊은 관계를 가지며 소포체 · 미토콘드리아 · 골지체 · 엽록소 · 공포(空胞) 등에서도 볼 수 있는 것으로 세포의 기본 구조로 간주되기 때문에 이것을 단위막이라고도 한다.

세포막 기능의 특정은 물질의 막 투과에 있어 반투과성이고 능동수송을 하는 데 있다.

막의 투과성은 확산현상 외에 호르몬 · 이온환경 · pH · 온도 등 물리화학적 인자에 의해서도 지배된다.

최근에 와서 막 속에 특수한 효소가 있어 세포내로의 물질 투과를 조절한다는 것이 밝혀졌다.