ما يُميز أية منظومة، ومنها الكائن الحي والخلية الحية، هو وجود عازل يؤمن وحدتها، وينظم علاقتها مع الخلايا المجاورة والبيئة خلايا معظم مجاميع الأحياء (كالبكتيريا والأركيا والفطريات والطحالب والنباتات) عدا الحيوانات تحاط من الخارج بعازل يتمثل بجدار الخلية. هذا الجدار منظومة من جزيئات سُكَّريات معقدة متفرعة ومتشابكة تشكّل ما يشبه الغربال؛ الذي يمكن أن يُعيق الكتل الجزيئية الكبيرة التي تتعدى حجمًا معينًا لكنه يسمح بمرور جميع أنواع الجزيئات بمختلف حجومها. وهكذا فإن هذا الحاجز تام النفاذية أو غير انتخابي النفاذية. يلي هذا الحاجز في الأحياء المذكورة غشاء الخلية؛ وهو الحاجز الوحيد في الخلايا الحيوانية يُحيط السايتوبلازم وعضيات الخلية أيضًا. ويتألف أساسًا من طبقتين من الدهون، يتوزّع فيها عدد من البروتينات بضمنها بعض البروتينات السكرية والبروتينات الدهنية، ويخترقها عدد من البروتينات التي تعمل كنواقل أو كقنوات تربط الوسط خارج الخلية بداخلها. هذا الغشاء انتخابي النفاذية؛ فهو ينظم عبور الجزيئات والأيونات من خلاله اعتمادًا على خواصها؛ كالذوبان بالماء أو الدهون، وجود أو غياب الشحنة الكهربائية، والحجم والوزن الجزيئي. ومن المعروف أن غشاء الخلية والأغشية الخلوية الأخرى تمتلك جهدًا كهربائيًا (Electric potential) ينشأ نتيجة اختلاف تراكيز الأيونات الموجبة والأيونات السالبة على السطح الخارجي والسطح الداخلي للغشاء.

الكثير من أنواع الجزيئات غير المشحونة تنفذ من خلال المناطق الدهنية غير البروتينية من غشاء الخلية، بطريقة الانتشار البسيط (من الوسط الأعلى إلى الوسط الأقل تركيزا) لكن بمعدلات تختلف كثيرًا حسب درجة ذوبانها في الدهون أولا وحجمها ثانيًا؛ فمعدل نفاذية الجزيئات غير المستقطبة الذائبة في الدهون مثل O₂ و CO₂ يكون سريعًا. الجزيئات المستقطبة غير المشحونة تنفذ أيضًا بمعدلات تعتمد على حجمها أو وزنها الجزيئي؛ فجزيئات الماء (18 دالتون) والكحول الإثيلي (46 دالتون) واليوريا (60 دالتون) تنفذ بسرعة بينما الكوليسترول (92 دالتون) ينفذ بمعدل أبطأ في حين الكلوكوز (180 دالتون) لا ينفذ. كما لا تنفذ الجزيئات المشحونة مهما كانت صغيرة، ولا حتى الأيونات. أما الجزيئات المستقطبة أو المشحونة؛ مثل السكريات والأحماض الأمينية والنكليوتيدات وغيرها، وكذلك الأيونات، فتنفذ من خلال بروتينات الغشاء التي تُسمَّى البروتينات الناقلة (Carrier) proteins) والقنوات البروتينية Protein channels). هذه البروتينات تكون عالية الخصوصية؛ حيث تتخصَّص بنقل السكريات أو الأحماض الأمينية أو الأيونات، بل بنوع واحدٍ أو أنواعٍ قليلة من نفس المجموعة. البروتينات الناقلة (Permeases) ترتبط بالجزيئات المنقولة، وتعاني تغيُّرات شكلية لتتمكن من نقلها. كما تقوم البروتينات الناقلة بنقل الجزيئات غير المشحونة حسب تدرج التركيز من الأعلى إلى الأقل بواسطة الانتشار الميسر. لكن نقل الجزيئات المشحونة يتم بواسطة النقل الفعال الذي يتطلب صرف طاقة ناتجة من تحلُّل جزيئات ATP ويمكن أن يكون النقل عكس تدرج التركيز (من التركيز الأقل إلى الأعلى).

أما القنوات البروتينية فلا ترتبط بالجزيئات أو الأيونات المنقولة، بل تمر هذه من خلال تجويف القناة الذي يخترق الغشاء؛ لذلك تكون القنوات البروتينية أسرع في عملية النقل من البروتينات الناقلة. كما أن عملية النقل تكون حسب تدرج التركيز وبطريقة الانتشار البسيط.