Las membranas plegadas mejoran la eficiencia de una variedad de procesos que se producen en la membrana de una célula al aumentar el área de superficie disponible para las proteínas que administran esos procesos. Las proteínas facilitan la respiración, el intercambio de nutrientes y los desechos . También impiden que las moléculas dañinas entren en la célula.
Las membranas celulares son permeables de forma selectiva, permitiendo solo el paso libre de moléculas útiles particulares, como el agua. La difusión, el movimiento de las moléculas a través de una barrera, se produce debido a la tendencia a igualar el entorno en ambos lados de un obstáculo. La velocidad de difusión es la velocidad a la que una sustancia puede pasar a través de una membrana.
Las proteínas pueden transportar moléculas que no se difunden naturalmente a través de la membrana. Las proteínas del canal iónico incrustadas en la membrana permiten que sustancias específicas pasen a través de un canal de proteína cuando son abiertas por la célula. Las proteínas de transferencia se unen a las moléculas bloqueadas y cambian de forma para transportar las moléculas a través de la membrana. Luego liberan las moléculas y regresan a su ubicación original en el exterior de la membrana. Este proceso de difusión facilitada se utiliza para transportar glucosa, iones de sodio e iones de cloruro a la célula para su uso en el metabolismo.
En las células más avanzadas, la membrana plegada puede desprenderse para crear sacos llamados vacuolas a través de los cuales las partículas más grandes pueden ingresar y salir de la célula. Algunas vacuolas han evolucionado para crear áreas de retención de sustancias nocivas como los ácidos digestivos.