Het celmembraan is een dunne flexibele laag rond de cellen van alle levende wezens. Het wordt ook wel het plasmamembraan of cytoplasmamembraan genoemd.

Zijn belangrijkste taak is het scheiden van de binnenkant van cellen van de buitenkant. In alle cellen scheidt het celmembraan het cytoplasma binnenin de cel van zijn omgeving. Dierlijke cellen zijn gevat in slechts een membraan. Bacteriën, schimmels en planten hebben ook sterke celwanden, die de cel ondersteunen en de doorgang van grote moleculen blokkeren.