探求歷程發展緣由
因為科學家在對物質跨膜運輸現象的研究中形成了一系列的疑惑，于是開始從生物膜的功能深入探求到生物膜的結構。
脂類雙分子層
1895年，歐文頓（E.）以前用500多種物理物質對動物細胞的私密性進行過上萬次的實驗，發覺細胞膜對不同物質的私密性不一樣：但凡可以溶于脂類的物質細胞膜流動鑲嵌模型，比不能溶于脂類的物質更容易通過細胞膜步入細胞。于是他提出：膜是由脂類組成的。
20世紀初，科學家第一次將細胞膜從喂奶植物紅細胞中分離下來。物理剖析表明，膜的主要成份是磷脂和蛋白質。1925年，法國科學家戈特(E．)和格倫德爾(F．)用乙醇抽提紅細胞膜結構，估算出紅細胞膜平鋪面積同其表面積之比為（1.8～2.2）∶1，約為兩倍。她們由此提出磷脂雙分子層模型。
單位膜模型
1935年，J.&H.發覺質膜的表面張力比油－水界面的張力低得多，推斷膜中富含蛋白質，進而提出了“蛋白質-醇類-蛋白質”的披薩模型。覺得質膜由單層固醇分子及其內外表面附著的蛋白質構成的。1959年在上述基礎上提出了修正模型，覺得膜上還具有貫串脂單層的蛋白質通道，供親水物質通過。
1959年細胞膜流動鑲嵌模型，羅伯特森（J.D.）用纖薄切塊技術獲得了清晰的細胞膜相片，在電子顯微鏡下看見了細胞膜的暗-明-暗三層結構，厚約7.5nm，它由厚約3.5nm的單層脂分子和內外表面各厚約2nm的蛋白質構成。他提出“單位膜模型”假說：連續的脂類雙分子層組成膜的主體，磷脂的非極性端朝向膜外側，極性端朝向膜外右側，蛋白質以雙層肽鏈的長度，通過靜電作用與磷脂極性端相結合，進而產生蛋白質—磷脂—蛋白質的三層結構，稱之為單位膜。他提出真核細胞與原核細胞具有相同的膜結構。單位膜模型的主要不足在于：把生物膜的結構描述成靜止的、不變的，這似乎與膜功能的多樣性相矛盾。
模型簡介
1970年，LarryFrye和等科學家將人和鼠的細胞膜用不同螢光抗原標記后，讓兩種細胞融合，雜種細胞一半腫脹色螢光、另一半發紅色螢光，放置一段時間后發覺兩種螢光抗原均勻分布。這一實驗，以及相關的其他實驗證據表明細胞膜具有流動性。