Las proteínas portadoras permiten, pero limitan, la difusión de partículas a través de una membrana celular que es impermeable para ellas. Son un tipo importante de proteína utilizada en la difusión facilitada, siendo el otro proteínas del canal. A diferencia de las proteínas de canal que permanecen abiertas para el paso de partículas, las proteínas portadoras se abren en un solo lado a la vez, aceptando una sola partícula, cerrándose en ese lado y abriéndose en el otro.
Las proteínas portadoras son moléculas muy importantes incrustadas en las membranas de las células. Hay muchos tipos de moléculas e iones, incluyendo moléculas grandes, polares o cargadas, que no pueden pasar a través de la membrana celular. En la difusión facilitada, estas partículas se encuentran en una concentración más baja en su destino previsto que en su lado original de la membrana y, por lo tanto, se mueven espontáneamente a través de las proteínas transportadoras.
Las proteínas portadoras también se utilizan en el transporte activo donde las partículas viajan a un área de mayor concentración. En estos casos, las proteínas portadoras requieren energía para mover las partículas deseadas. Esta energía generalmente proviene del ATP, aunque también puede provenir de mover una segunda partícula de una concentración más alta a una más baja o, en ciertas bacterias, al usar directamente la energía solar. Tanto las proteínas transportadoras como las proteínas de canal están generalmente diseñadas para transportar solo un tipo de partícula.
