膜蛋白质组和分泌蛋白组被认为是很大和很重要的蛋白质类别之一。膜蛋白被定义为与细胞膜或细胞内细胞器相关或附着的蛋白质。它们分为外周蛋白和整合蛋白。外周膜蛋白暂时与脂质双层相关，但不全跨越膜。与脂质双层的附着是通过外围区域的穿孔或通过与整合膜蛋白偶联来实现的（参见图3，B和C）。这些整合蛋白被嵌入，跨越整个脂质双层，并包含驻留在膜内的疏水性α螺旋或β桶结构。根据它们的细胞功能，它们可以进一步细分为受体或通道等组。

与亲水性的胞外和胞内结构域一起，大多数膜蛋白表现出两亲性特征。两亲性特征还产生一种特征，通过该特征通常可以识别整合膜蛋白。这是因为它们的一的结构在其线性序列中含有 19-23 个疏水氨基酸，需要跨越膜的疏水内部。具有指向桶外侧的疏水残基的 β-桶也可以作为膜蛋白的良好指示剂（Yeagle，2016，细胞膜）。