Termen används framför allt om membraner i och omkring levande celler. När det gäller joner och hydrofila molekyler beror den differentiella permeabiliteten på att det i membranet finns jonkanaler och transportsystem som är specialiserade för olika ämnen, t.ex. kaliumjonkanaler, kalciumjonkanaler, jonpumpar och glukosbärare. Hydrofoba (fettartade) ämnen passerar däremot membranet genom