Buněčná membrána je tenká pružná vrstva kolem buněk všech živých organismů. Někdy se nazývá plazmatická nebo cytoplazmatická membrána.

Jejím základním úkolem je oddělit vnitřek buněk od jejich vnějšku. Ve všech buňkách odděluje buněčná membrána cytoplazmu uvnitř buňky od jejího okolí. Živočišné buňky jsou uzavřeny právě v membráně. Bakterie, houby a rostliny mají také silné buněčné stěny, které podpírají buňku a brání průchodu velkých molekul.