De vanligaste membranlipiderna är fosfolipiderna . Dessa har en polär huvudgrupp och två hydrofoba kolväteändar. Svansarna är vanligtvis fettsyror och de kan vara olika långa.

Hydrofila molekyler löser sig lätt i vatten eftersom de innehåller laddade grupper eller oladdade polära grupper, som kan bilda antingen gynnsamma elektrostatiska interaktioner eller vätebindningar med vattenmolekyler
Hydrofoba molekyler är olösliga i vatten eftersom alla eller de flesta av deras atomer är oladdade och opolära. De kan inte bilda energetiskt gynnsamma interaktioner med vattenmolekyler.
Om de sprids i vatten tvingar de de intilliggande vattenmolekylerna att omorganiseras till isliknande burar som omger de hydrofoba molekylerna.

För ovanstående skäl aggregerar sig lipidmolekylerna spontant så att de begraver sina hydrofoba svansar i det inre och exponerar sina hydrofoba huvuden för vatten.

Som cylindriska fosfolipidmolekyler bildar de spontant tvåskiktslager i vattenmiljöer. I detta energimässigt mest gynnsamma arrangemang är de hydrofila huvudena vända mot vattnet på varje yta av tvåskiktet och de hydrofoba svansarna är skyddade från vattnet i det inre.