Las proteínas asociadas a las membranas pueden clasificarse en tres grandes grupos:
1. las que son apolares y penetran la bicapa, pudiendo incluso atravesarla por completo. Estas se llama proteínas integrales y a las partes de la proteína embebidas de lado a lado, se les conoce como los cruces transmembranales de la proteína.
2. Las que se asocian a las cabezas polares de los lípidos y o a proteínas integrales, directamente, o con la participación de cationes. Estas proteínas se conocen como proteínas periféricas.
3. Otras proteínas solubles pueden tener uniones covalentes con lípidos, lo cual las anclará a la membrana. Se conocen como proteínas ancladas por lípidos.