Fosfolipiden behoren tot de lipide familie van biologische polymeren. Een fosfolipide bestaat uit twee vetzuren, een glyceroleenheid, een fosfaatgroep en een polair molecuul. Het polaire kopgebied in de fosfaatgroep van het molecuul is hydrofiel (aangetrokken tot water), terwijl de vetzuurstaart hydrofoob is (afgestoten door water). Wanneer ze in water worden geplaatst, zullen fosfolipiden zich oriënteren in een dubbellaag waarin het niet-polaire staartgebied naar het binnengebied van de dubbellaag wijst. Het poolhoofdgebied is naar buiten gericht en staat in wisselwerking met de vloeistof.
Fosfolipiden zijn een belangrijk onderdeel van celmembranen, die de cytoplasma en andere inhoud van een cel. Fosfolipiden vormen een lipidedubbellaag waarin hun hydrofiele kopgebieden spontaan schikken naar de waterige cytosol en het extracellulaire vocht, terwijl hun hydrofobe staartgebieden weg van het cytosol en extracellulair zijn gericht vloeistof. De lipidedubbellaag is semi-permeabel, waardoor alleen bepaalde moleculen kunnen
Fosfolipiden zijn zeer belangrijke moleculen omdat ze een essentieel onderdeel zijn van celmembranen. Ze helpen celmembranen en membranen omringen organellen flexibel en niet stijf zijn. Deze vloeibaarheid zorgt voor de vorming van blaasjes, waardoor stoffen kunnen in- of uitstappen een cel door endocytose en exocytose. Fosfolipiden fungeren ook als bindingsplaatsen voor eiwitten die aan het celmembraan binden. Fosfolipiden zijn belangrijke componenten van weefsels en organen inclusief de hersenen en hart. Ze zijn nodig voor de goede werking van de zenuwstelsel, spijsverteringssysteem, en cardiovasculair systeem. Fosfolipiden worden gebruikt in cel-tot-celcommunicatie omdat ze betrokken zijn bij signaalmechanismen die acties veroorzaken zoals bloed stolling en apoptose.
Niet alle fosfolipiden zijn hetzelfde omdat ze verschillen in grootte, vorm en chemische samenstelling. Verschillende klassen fosfolipiden worden bepaald door het type molecuul dat aan de fosfaatgroep is gebonden. Soorten fosfolipds die betrokken zijn bij celmembraan vorming omvat: fosfatidylcholine, fosfatidylethanolamine, fosfatidylserine en fosfatidylinositol.
Fosfatidylcholine (pc) is het meest voorkomende fosfolipide in celmembranen. Choline is gebonden aan het fosfaatkopgebied van het molecuul. Choline in het lichaam is voornamelijk afkomstig van pc-fosholipiden. Choline is een voorloper van de neurotransmitter acetylcholine, die uitzendt zenuw impulsen in het zenuwstelsel. PC is structureel belangrijk voor membranen omdat het helpt de vorm van het membraan te behouden. Het is ook noodzakelijk voor een goede werking van de lever en absorptie van lipiden. PC-fosfolipiden zijn componenten van gal, helpen bij de spijsvertering vetten, en helpen bij de levering van cholesterol en andere lipiden aan lichaamsorganen.
Fosfatidylethanolamine (PE) heeft het molecuul ethanolamine gehecht aan het fosfaatkopgebied van dit fosfolipide. Het is het op één na meest voorkomende celmembraan fosfolipide. De kleine groepsgrootte van dit molecuul maakt het gemakkelijker voor eiwitten om in het membraan te worden gepositioneerd. Het maakt ook membraanfusie- en ontluikingsprocessen mogelijk. Daarnaast is PE een belangrijk bestanddeel van mitochondriale membranen.
Fosfatidylinositol wordt minder vaak aangetroffen in celmembranen dan PC, PE of PS. Inositol is in dit fosfolipide gebonden aan de fosfaatgroep. Fosfatidylinositol wordt in veel gevonden celtypen en weefsels, maar is vooral overvloedig aanwezig in de hersenen. Deze fosfolipiden zijn belangrijk voor de vorming van andere moleculen die betrokken zijn bij celsignalering en helpen bij het binden eiwitten en koolhydraten naar het buitenste celmembraan.