Muitas substâncias (gases, iões, água, açúcares, aminoácidos ou partículas de maiores dimensões.) podem atravessar a membrana celular. Os principais e mais bem conhecidos processos de transporte de substâncias através da membrana são:

Difusão Simples,Osmose,Difusão Facilitada, Transporte Activo e Endocitose.

DIFUSÃO SIMPLES

Na difusão as substâncias que se dissolvem movimentam-se, simplesmente, devido ao seu movimento aleatório e contínuo da região onde estão mais concentradas para onde estão menos, sem a presença de moléculas transportadoras e sem gasto de energia celular (ATP).

Exemplo: O oxigênio ou dióxido de carbono atravessam a membrana celular com grande facilidade, dissolvendo-se simplesmente na matriz lipídica desta membrana (ambos são lipossolúveis). Esta difusão também ocorre em substâncias polares mas, neste caso, através de proteínas que funcionam de poros na membrana celuar.

OSMOSE

A osmose é o nome dado à passagem da água através da membrana celular. A água movimenta-se sempre de um meio hipotónico ( menos concentrado em soluto) para um meio hipertónico (mais concentrado em soluto) com o objetivo de estabelecer a mesma concentração em ambos os meios (isotónicos). Este tipo de transporte não apresenta gastos de energia por parte da célula, por isso é chamado transporte passivo ( a difusão simples e a facilitada são também processos de transporte passivo). Quando uma célula é colocada num meio hipertónico, esta perde volume através de osmose (sofre plasmólise). Porém, quando colocada em meio hipotónico, a célula aumenta de volume (sofre turgescência) . Nas células animais, por vezes, a entrada de água supera a elasticidade da membrana e a célula rebenta (hemólise). Esta situação não se dá em células vegetais devido à existência da parede celular.

Exemplo: Se uma hemácia for mergulhada em uma solução hipertónica em relação ao seu citoplasma, ela perderá água por osmose, diminuindo de volume (plasmólise). Se a hemácia for colocada numa solução hipotónica (água destilada), o seu volume aumentará (turgescência) e passado algum tempo rebentará, espalhando seu conteúdo pela solução (hemólise).

DIFUSÃO FACILITADA

Neste tipo de transporte as substâncias, também devido a movimentos aleatórios e contínuos, passam de um lado para o outro lado da membrana celular. Porém, por serem insolúveis na matriz lipídica (não lipossolúveis) e de tamanho molecular grande demais para passar através dos diminutos "poros" que se encontram na membrana celular, elas atravessam a membrana celular ligadas a proteínas transportadoras específicas para as mesmas (permeases). Nesse transporte também não há gasto de ATP.

Exemplo: A glicose, monossacarídeo muito comum, atravessa a membrana celular do exterior para o interior da célula (do meio de maior concentração para o meio de menor concentração de glicose) ligada a uma proteína transportadora específica para glicos