研究导论
19世纪中叶,有人将动物的根倒入高含量的蔗糖氨水中，发觉开始时细胞质收缩细胞膜结构，与细胞壁分开，不久细胞质扩大，又与细胞壁紧贴，推断细胞质被一层看不见的膜包住，由于这层膜能让水和个别溶质出入，出入的过程符合渗透规律，所以觉得这层膜是半渗透膜。这便是美国动物学家W.F.P.普菲费尔(1877)或更早的人提出的有关质膜或细胞膜的概念。
赫贝尔测定红细胞的阻值，发觉细胞内的阻值很小，而细胞内外间的阻值很大。英国实验细胞学家R.钱伯斯用显微注射器将伊红注射到变形虫内，伊红很快地扩散到整个细胞，但不能很快地逸出细胞，否认了细胞膜的存在。
奥弗顿测定了多种非电解质步入细胞的速率，发觉这些速率与该物质的脂胺类密切相关，脂胺类越大，步入细胞的速率越快，因而推断细胞膜主要由脂类组成。C.J.戈特和格伦德尔1925年用乙醇抽提人红细胞的脂类并铺成单分子层，结果发觉它们的面积约为所用红细胞膜的两倍，因此提出红细胞细胞膜由连续的脂类双分子层组成。电子显微镜的问世，使人们能听到在所有细胞的边沿都有两条平行的染色较深的腰线，这就是现今公认的质膜或细胞膜。
在细胞膜功能方面，不仅上述的能让个别物质通过的半渗透性质外，又发觉细胞运送物质（如Na+）可与能量的流动（如主动运送）或溶质的流动（如糖、氨基酸等）相偶联，提出了细胞膜是换能器的概念。从研究寡糖激素的作用中，发觉激素能改变膜中腺苷酸环化酶的活性，造成细胞内第二信使(cAMP)的浓度发生变化，导致细胞的一系列反应，进而提出了膜才能置换信息的概念。微量的外界信息物质能造成细胞内巨大变化，引出了细胞膜有放大作用的概念。细胞膜除了能将外界信使如凝集素、激素等吞入到细胞内或将细胞内的分泌颗粒排出细胞，并且能侧向地影响细胞膜的其他成份，因而提出了膜内分子协同的概念。在多细胞植物中细胞膜借其特化结构(细胞间联结)与相邻细胞发生密切关系细胞膜结构，使细胞互相黏着或使相邻细胞的膜间形成孔道，让细胞内的小分子通过，因而产生毗邻细胞在功能上相互联系的概念。