Fosfolipid hanyalah satu jenis dari kelompok besar senyawa organik yang disebut lipid. Peran utama fosfolipid dalam organisme hidup adalah bahwa mereka membentuk membran sel. Lipid membentuk kelompok besar dan beragam senyawa yang mengandung karbon (C), oksigen (O) dan hidrogen (H) dan tidak larut dalam air, atau tidak larut dalam air. Semua lipid jatuh ke dalam salah satu dari dua kelompok – lemak atau minyak. Satu-satunya perbedaan antara kelompok-kelompok ini adalah bahwa lemak berbentuk padat pada suhu kamar sedangkan minyak berbentuk cair.
Struktur kimia lipid bervariasi antara berbagai jenis. Sebagian besar adalah trigliserida, atau terbentuk dari tiga rantai asam lemak yang terikat pada molekul gliserol. Semua lipid mengandung molekul gliserol yang sama, sehingga sifat asam lemak yang menentukan karakteristik lipid. Semua asam lemak terdiri dari gugus karboksil (-COOH) yang terikat pada rantai hidrokarbon, terdiri dari atom karbon dan hidrogen. Rantai hidrokarbon dapat bervariasi panjangnya dan bersifat hidrofobik, atau menolak air.
Fosfolipid bukan trigliserida. Ada perbedaan kecil tetapi sangat penting dalam struktur fosfolipid dibandingkan dengan trigliserida. Alih-alih memiliki tiga asam lemak yang melekat pada molekul gliserol, satu digantikan oleh gugus fosfat, yang terdiri dari fosfor, oksigen, dan hidrogen. Gugus fosfat bersifat hidrofilik, atau tertarik ke air, berbeda dengan molekul lainnya. Fakta bahwa satu bagian dari molekul menarik air sementara yang lain menolaknya mempengaruhi peran fosfolipid dalam membran sel.
Dalam larutan berbasis air, fosfolipid secara otomatis menyusun diri menjadi lapisan ganda, atau lapisan ganda fosfolipid. Asam lemak, yang menolak air, ditemukan di tengah lapisan ganda. Kepala hidrofilik, yang mengandung gugus fosfat, menghadap ke luar di sepanjang bilayer dan melapisi kedua sisinya. Karena pembentukan ini, beberapa zat akan dapat melewati lapisan ganda dan yang lainnya tidak, sehingga bertindak sebagai batas alami.
Fungsi membran sel adalah sebagai pembatas antara bagian dalam sel dan lingkungan sekitarnya. Itu hampir seluruhnya terdiri dari bilayer fosfolipid dan protein. Molekul yang larut dalam air, atau larut dalam air, tidak dapat melewati bilier fosfolipid karena interior hidrofobik. Peran beberapa protein yang ditemukan di dalam lapisan ganda adalah untuk memungkinkan transportasi melintasinya, baik ke dalam maupun ke luar sel. Dengan cara ini, fosfolipid dan protein mengontrol apa yang masuk dan keluar sel.