Šūnas membrānas galvenā funkcija ir iekapsulēt šūnas saturu. Tajā ir visas šūnas struktūras. Tās sekundārās funkcijas ietver regulēšanu, kādas molekulas un vielas var iekļūt šūnā un iziet no tās, un tās ūdens bilanci. Tās pamatfunkcijas ir līdzīgas viduslaiku pilsētas mūrim, kas ieskauj pilsētu.
Prokariotu un eikariotu šūnām ir nelielas atšķirības to membrānu struktūrās, bet šūnas membrānas funkcija nemainās. Pamata membrānas struktūra jeb plazma sastāv no olbaltumvielām un lipīdiem. Membrāna būtībā sastāv no diviem fosfolipīdu slāņiem, kas novietoti viens pret otru tā, lai to astes saplūst kopā. Membrānas iekšējās un ārējās virsmas galvenokārt sastāv no fosfolipīdu galviņām. Virsmas dažkārt tiek punktētas ar proteīnu veidojošiem kanāliem vai trans-membrānas proteīniem un perifēriem proteīniem.
Pirmā šūnas membrānas funkcija ir saturēt citoplazmu. Tas ietver šķidro citosolu, nukleīna materiālu, piemēram, dezoksiribonukleīnskābi (DNS) un visas organellas, piemēram, mitohondrijus. Tas arī noenkuro šūnu pie šūnas sienas un apkārtējiem audiem, lai piešķirtu šūnai formu.
Ir pieci veidi, kā molekulas un vielas var iekļūt šūnā vai iziet no tās, jo tā veic šūnu membrānas centrālo funkciju. Trīs no šiem līdzekļiem ir pasīvi un divi ir aktīvi. Pasīvie transporta līdzekļi ir lipīdu difūzija, osmoze un pasīvais transports. Abi aktīvie līdzekļi ir aktīvais transports un pūslīši.
Lipīdu difūzija notiek, kad noteikta veida lipīds saskaras ar šūnu membrānu. Lipīdos šķīstošās molekulas, piemēram, steroīdi, spēj izkliedēties caur membrānu. Šādos gadījumos šķiet, ka membrāna nepastāv.
Arī osmozes laikā šūnas membrānas funkcija gandrīz nepastāv. Osmoze ir ūdens kustība šūnā un ārā no tās. Šī ūdens kustība notiek dabiski, lai mēģinātu līdzsvarot ūdens šķīduma koncentrāciju. Ja šķīdumā ir pārāk daudz izšķīdušo vielu, piemēram, olbaltumvielu, ūdens no mazāk koncentrētas vietas dabiski pārvietosies blīvi koncentrētā šķīdumā.
Pasīvā transportēšana un aktīva transportēšana ir atkarīga no proteīniem lipīdu membrānā. Pasīvās transportēšanas laikā noteiktas molekulas var izkliedēties cauri transmembrānas proteīniem bez aktivizācijas vai aicinājuma. Ja šūnai šūnā ir jāienes noteiktas molekulas, tad aktīvajā transportā tiek izmantota proteīna sūkņa molekula un ferments.
Vezikula ir vēl viens veids, kā šūnā ienest specifiskas molekulas, bet neizmantojot proteīnu. Molekula piestiprinās pie šūnas membrānas, un tad membrāna aptver sevi ap molekulu. Šo slēgto molekulu sauc par pūslīšu. Pūslītis atdalās no membrānas tā, ka atrodas šūnas iekšpusē, kur tas sagremo molekulu un izdala tās sastāvdaļas citoplazmā.