膜蛋白以α螺旋单次或多次跨膜。大部分跨膜蛋白是以α螺旋构象横过脂双层。有些多肽链是一次以单一的α螺旋通过脂双层,为单次跨膜蛋白;有些多肽链多次以α螺旋通过脂双层,为多次跨膜蛋白。跨膜蛋白的疏水区在脂双层内与脂类分子的疏水尾部相互作用,亲水区则露在膜的两侧。