La membrana plasmática es una estructura asimétrica. Las dos monocapas o hemimembranas que forman la bicapa lipídica, la externa que mira al medio extracelular y la otra que mira al citosol (el medio interno de la célula), tienen distinta composición, y distribución de fosfolípidos, así como de colesterol como también en la organización de las proteínas embebidas o asociadas a la membrana.
La cara externa de la membrana plasmática está compuesta principalmente de fosfatidilcolina y esfingomielina, mientras que la fosfatidietalonamina y fosfatidilserina son los fosfolípidos predominantes de la cara interna o citosólica.
Otro fosfolípido, el fosfatidilinositol, también se encuentra en la cara interna de la membrana. Los oligosacáridos unidos a lípidos (gicolípidos) y a las proteínas integrales de membrana (glicoproteínas) miran siempre hacia el exterior celular.
