Las membranas polarizadas están formadas por dos capas de lípidos que tienen cabezas hidrófilas en el exterior de la membrana con colas hidrófobas en el interior de la membrana. La naturaleza dual de las capas de lípidos permite que la membrana transportar selectivamente varios compuestos específicos en la célula.
El tipo más común de lípido que forma una membrana polar es un fosfolípido que tiene una cabeza polar que contiene un grupo fosfato. Esto se conoce como una cabeza iónica. Además de los lípidos que forman la bicapa lipídica, hay proteínas de membrana polar que actúan como enzimas (compuestos funcionales) y moléculas portadoras para transportar activamente otras moléculas a través de la membrana.