Fosfolipidit ovat vain yksi tyyppi suuresta joukosta orgaanisia yhdisteitä, joita kutsutaan lipideiksi. Fosfolipidien tärkein rooli elävissä organismeissa on se, että ne muodostavat solukalvon. Lipidit muodostavat suuren ja monipuolisen ryhmän yhdisteitä, jotka sisältävät hiiltä (C), happea (O) ja vetyä (H) ja ovat liukenemattomia veteen tai eivät liukene veteen. Kaikki lipidit kuuluvat kahteen ryhmään – rasvat tai öljyt. Ainoa ero näiden ryhmien välillä on, että rasvat ovat kiinteitä huoneenlämmössä, kun taas öljyt ovat nesteitä.
Lipidien kemiallinen rakenne vaihtelee monien eri tyyppien välillä. Useimmat ovat triglyseridejä tai ne muodostuvat kolmesta rasvahappoketjusta, jotka on kiinnitetty glyserolimolekyyliin. Kaikki lipidit sisältävät saman glyserolimolekyylin, joten rasvahappojen luonne määrittää lipidin ominaisuudet. Kaikki rasvahapot koostuvat hiilivetyketjuun kiinnittyneestä karboksyyliryhmästä (-COOH), joka koostuu hiili- ja vetyatomeista. Hiilivetyketjut voivat vaihdella pituudeltaan ja ovat hydrofobisia tai hylkivät vettä.
Fosfolipidit eivät ole triglyseridejä. Fosfolipidien rakenteessa on pieni mutta erittäin tärkeä ero verrattuna triglyserideihin. Sen sijaan, että glyserolimolekyyliin olisi kiinnitetty kolme rasvahappoa, yksi korvataan fosfaattiryhmällä, joka koostuu fosforista, hapesta ja vedystä. Fosfaattiryhmä on hydrofiilinen tai vetää puoleensa, toisin kuin muu molekyyli. Se, että yksi osa molekyylistä vetää puoleensa vettä, kun taas toinen hylkii sitä, vaikuttaa fosfolipidien rooliin solukalvossa.
Vesipohjaisessa liuoksessa fosfolipidit järjestäytyvät automaattisesti kaksikerroksiseksi tai fosfolipidikaksoiskerrokseksi. Rasvaa hapot, jotka hylkivät vettä, sijaitsevat kaksikerroksen keskellä. Hydrofiiliset päät, jotka sisältävät fosfaattiryhmän, ovat ulospäin kaksikerrosta pitkin ja reunustavat sen kummallakin puolella. Tämän muodostumisen vuoksi jotkut aineet pääsevät kaksikerroksisen läpi ja toiset eivät, joten se toimii luonnollisena rajana.
Solukalvon tehtävänä on toimia rajana solun sisäosan ja sitä ympäröivän ympäristön välillä. Se koostuu lähes kokonaan fosfolipidikaksikerroksesta ja proteiineista. Vesiliukoiset tai veteen liukenevat molekyylit eivät pysty läpäisemään fosfolipidipolymeeria hydrofobisen sisätilan vuoksi. Joidenkin kaksikerroksisten proteiinien tehtävänä on mahdollistaa kuljetus sen läpi sekä soluun että ulos. Tällä tavalla fosfolipidit ja proteiinit ohjaavat sitä, mitä soluun tulee ja lähtee.