1、19世纪末，欧文顿发现凡是可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞，于是他提出：膜是由脂质组成的，但后人证明，细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质。
2、1925年，两位荷兰科学家通过对脂质进行提取和测定，得出结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。
3、1959年，罗伯特森根据电镜下看到的细胞膜清晰的暗-亮-暗三层结构，结合其他科学家的工作提出蛋白质-脂质-蛋白质三层结构模型指出，蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层。
4、1970年，科学家通过荧光标记的小鼠细胞和人细胞的融合实验，证明细胞膜具有流动性。
