细胞膜的疏水中心（也称为磷脂双层）赋予膜选择性渗透性。
细胞膜主要由称为磷脂的脂质分子组成。 （膜也含有许多嵌入蛋白质。）每种磷脂都有一个被水吸引的亲水头;这些是下图中的白色圆圈。每种磷脂还具有两个被水排斥的疏水性脂肪酸尾部;这些在下图中是黄色的。当许多磷脂被放入水溶液中时，它们会自发形成称为脂质体的球体，这些球体将所有喜爱水的头部指向水面，并保护所有令人费醉的尾巴。
膜的疏水中心的结果是溶解在水中的分子不能穿过膜。带电原子（离子）和极性分子如葡萄糖被膜的疏水中心排斥（然而，这些分子可以通过膜蛋白通道的帮助而通过）。另一方面，疏水性分子如脂质可以通过膜，小的非极性分子（如氧气或二氧化碳）也可以。