La partie principale de la cellule qui fonctionne pour maintenir l'homéostasie est la membrane cellulaire. Ce est la paroi extérieure entre la cellule et le monde extérieur. Essentiellement, il est ce qui protège la cellule de stimuli extérieurs qui pourraient perturber l'homéostasie de la cellule.
La membrane cellulaire joue le rôle de contrôleur d'accès à ce qui se passe dans et sort de la cellule. Il est constitué principalement de graisses (lipides) et de protéines et est sélectivement perméable, ce qui signifie qu'il ne laisse passer certaines molécules à travers la membrane.
Lorsqu'il y a trop d'une certaine molécule à l'intérieur de la cellule, la membrane cellulaire permet à une partie des molécules de pénétrer la membrane et laisser la cellule. Inversement, lorsqu'il y a trop d'une molécule à l'extérieur de la cellule et pas suffisamment à l'intérieur de la cellule, la membrane de la cellule permettra suffisant de la molécule d'imprégner à maintenir l'homéostasie.
Molécules chargées et grosses molécules ne peuvent pas passer à travers la membrane cellulaire, tandis que les petites et déchargées molécules peuvent.