1972年，辛格（Singer）和尼克森（Nicolson）提出細胞膜的結構模型，即流動鑲嵌模型。他們指出細胞膜由磷脂和蛋白質構成，磷脂分子以雙分子層的形式排列，蛋白質分子則散佈在磷脂分子之間。

流動鑲嵌模型中，“流動”是指細胞膜的磷脂分子和一些蛋白質分子可以在細胞膜中作橫向移動，“鑲嵌”則指不同種類的蛋白質分子散佈於磷脂分子之間。

細胞核、內質網、線粒體和葉綠體等細胞器，都由膜包圍，這些膜的基本結構與細胞膜相同。