Endomembranski sistem je skup organela i pregrada unutar eukariotskih ćelija, koje su ograničene fosfolipidnim dvoslojem . Prokarioti ga nemaju i zato nemaju organele. Ova podjela ćelija se odražava ma strukturo i funkcijsko odvajanje različitih biohemijskih puteva i procesa.[1][2][3][4][5]
Membrane sadrže jednostrane kanale, transportere, pumpe i nosače za distribuciju metabolita koji funkcioniraju u okviru različitih komponenti ćelija, a sa druge strane su periferni ili sastavni proteini koji obavljaju različite funkcije u okviru mreže ćelijskog metabolizma.
Plazma membrana ili plazmalema odvaja unuttrašnjost ćelije, u citosolu (biohemija) ili citoplazmi (citologija), iz vanćelijskog prostora. Sastoji se od jednog fosfolipidnog dvosloja, a uključuje, između ostalog, signalne molekule i receptore.
Jedro ili nukleus ima dvostruku membranu, koja sadrži visoko regulirane jedarne pore i, između ostalog, RNK (iRNK), koja izlazi u citosolu, a unosi proteine u jedrov lumen. Samo jedro sadrži dezoksiribonukleinsku kiselinu, kao i neke klase strukturnih proteina, što osigurava integritet i raspored genetičkog materijala unutar jedra.
U prostoru je prema membrani je citoplazmatski kompleks, u kojem se, na odgovarajućoj razini, nalaze ćelijske organele, sa jednom, dvije ili tri membrane, koje se mogu spajati u međusobnom bliskom kontaktu. Obuhvataju endoplazmatski retikulum, Golgijev aparat, lizosome, vakuole i druge vezikule.
Mitohondrije vode porijeklo od endosimbiobtskih bakterija, a odgovorne su za katabolizam i formiranje metaboličkih međuprodukata u Krebsovom ciklusu. One također učestvuju u ćelijskom disanju i formiranje adenozin trifosfata (ATP). Mitohondrije su obavijene sa dvije membrane.
Hloroplasti su također endosmbionti . Kod biljaka i raznih protozoa ključni su u fotosintezi i formiranju metaboličkih repromaterijala. Sastoje se od tri zasebne membrane.