转运蛋白（膜转运/载体蛋白）是专门的跨膜蛋白，有助于离子、肽、小分子、脂质和大分子穿过生物膜。
有两种不同类型的运输；被动和主动。被动运输不需要能量输入，因为运输遵循浓度梯度。它又分为两种类型：
扩散：膜渗透性物质穿过膜的自发运动
促进运输：膜不可渗透的物质通过转运蛋白跨膜移动
相反，主动运输需要能量（通常来自 ATP 水解）来逆着浓度梯度将物质运输到细胞中。它还细分为两种类型：
初级主动运输：运输蛋白含有ATP酶，它水解ATP以产生运输所需的能量（有时称为离子泵）
次级主动转运：相比之下，ATP 没有直接耦合，而是利用初级主动转运将离子泵出细胞所产生的电位差
膜转运蛋白也可分为三大类： ABC 转运蛋白、P 型 ATP 酶和溶质载体家族 (SLC)。 ABC 转运蛋白是主要的主动转运蛋白，主要将多种底物转运到细胞膜或细胞器的外部。它们的底物包括：脂质和甾醇、离子和小分子、药物和大多肽。 ABC转运蛋白在癌细胞多重耐药性的发展中发挥着关键作用。 ABC 转运蛋白的过度表达会导致化疗药物从细胞中泵出的速度快于进入细胞的速度。
P 型 ATP 酶是转运酶家族，利用初级主动转运将阳离子泵过膜。该家族的例子包括Ca 2+ -ATP酶和Na + ,K + -ATP酶。
溶质载体家族包括通过二次主动转运和易化扩散发挥作用的转运蛋白。它们位于细胞膜以及细胞器的细胞内膜上。溶质载体家族的例子包括生物胺转运蛋白（NET、DAT和SERT）和 Na + /H +交换器。 SLC 转运蛋白家族的抑制剂已被证明可用于治疗多种疾病，包括抑郁症(SERT)、癫痫（GABA 转运蛋白）和帕金森病(DAT)。
