Phospholipide sind nur eine Art einer großen Gruppe organischer Verbindungen, die als Lipide bezeichnet werden. Die Hauptaufgabe von Phospholipiden in lebenden Organismen besteht darin, dass sie die Zellmembran bilden. Lipide bilden eine große und vielfältige Gruppe von Verbindungen, die Kohlenstoff (C), Sauerstoff (O) und Wasserstoff (H) enthalten und in Wasser unlöslich sind oder sich nicht in Wasser lösen. Alle Lipide fallen in eine von zwei Gruppen – Fette oder Öle. Der einzige Unterschied zwischen diesen Gruppen besteht darin, dass Fette bei Raumtemperatur fest sind, während Öle flüssig sind.
Die chemische Struktur von Lipiden variiert zwischen den vielen verschiedenen Typen. Die meisten sind Triglyceride oder werden aus drei Fettsäureketten gebildet, die an ein Glycerinmolekül gebunden sind. Alle Lipide enthalten das gleiche Glycerinmolekül, daher ist es die Natur der Fettsäuren, die die Eigenschaften eines Lipids bestimmt. Alle Fettsäuren bestehen aus einer Carboxylgruppe (-COOH), die an eine Kohlenwasserstoffkette gebunden ist, die aus Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen besteht. Die Kohlenwasserstoffketten können unterschiedlich lang sein und sind hydrophob oder wasserabweisend.
Phospholipide sind keine Triglyceride. Es gibt einen kleinen, aber sehr wichtigen Unterschied in der Struktur von Phospholipiden im Vergleich zu Triglyceriden. Anstatt drei Fettsäuren an das Glycerinmolekül gebunden zu haben, wird eine durch eine Phosphatgruppe ersetzt, die aus Phosphor, Sauerstoff und Wasserstoff besteht. Die Phosphatgruppe ist hydrophil oder wird im Gegensatz zum Rest des Moleküls von Wasser angezogen. Die Tatsache, dass ein Teil des Moleküls Wasser anzieht, während der Rest es abstößt, beeinflusst die Rolle der Phospholipide in der Zellmembran.
In einer wässrigen Lösung ordnen sich die Phospholipide automatisch zu einer Doppelschicht oder einer Phospholipid-Doppelschicht an. Die wasserabweisenden Fettsäuren befinden sich in der Mitte der Doppelschicht. Die hydrophilen Köpfe, die die Phosphatgruppe enthalten, weisen entlang der Doppelschicht nach außen und säumen beide Seiten davon. Aufgrund dieser Bildung können einige Substanzen die Doppelschicht passieren und andere nicht, sodass sie als natürliche Grenze fungiert.
Die Funktion einer Zellmembran besteht darin, als Grenze zwischen dem Inneren der Zelle und ihrer Umgebung zu wirken. Es besteht fast vollständig aus einer Phospholipid-Doppelschicht und Proteinen. Moleküle, die wasserlöslich sind oder sich in Wasser lösen, können aufgrund des hydrophoben Inneren die Phospholipidgalle nicht passieren. Die Rolle einiger der Proteine, die sich innerhalb der Doppelschicht befinden, besteht darin, den Transport sowohl in die als auch aus der Zelle heraus zu ermöglichen. Auf diese Weise kontrollieren die Phospholipide und Proteine, was in die Zelle eindringt und sie verlässt.