Fosfolipiden hebben een hydrofiele (waterminnende) kop en een hydrofobe (waterafstotende) staart. Door deze structuur kunnen fosfolipiden zich ordenen in een dubbele laag, waarbij de hydrofiele koppen naar buiten gericht zijn en de hydrofobe staarten naar elkaar toe gekeerd zijn. Deze dubbele laag vormt de basis van celmembranen in levende organismen. Omdat de buitenkant van de fosfolipiden in het celmembraan hydrofiel is, kan water hierdoor bewegen en erdoorheen gaan.