Kalvon lipidit ovat olennainen osa aktiivista kuljetusta kalvon läpi, monenlaisia entsyymiaktiivisuuksia ja kalvon muodostumista. Lipidit ovat ryhmä yhdisteitä, jotka sisältävät rasvoja ja öljyjä ja jotka eivät liukene veteen, mutta liukenevat alkoholiin. Toisin sanoen lipidit eivät liukene veteen, mikä näkyy selvästi, kun lisäät öljyä veteen – ne sekoittuvat, mutta pysyvät erillään. On olemassa monia erilaisia lipidejä, mutta tärkeimmät membraanilipidiluokat ovat fosfolipidit, glykolipidit, sfingolipidit ja kolesteroli.
Lipidit ovat amfipaattisia, koska jokaisella molekyylillä on kaksi erillistä aluetta, joilla on erilaiset affiniteetit veteen ja öljyyn. Molekyylin hydrofiilinen alue on polaarinen, joten se vetää puoleensa vettä. Hydrofobinen alue ei ole polaarinen eikä liukene veteen. Juuri tämä lipidien ominaispiirre aiheuttaa elävien kalvojen rakenteen. Kun kalvo muodostuu, kalvon lipidit järjestyvät kaksikerroksiseksi. Kaksikerros koostuu kahdesta kalvon lipidiarkista, joiden hydrofiiliset päät osoittavat ja hydrofobiset hännät kalvon kaksoiskerroksen keskellä.
Kaikki elävien organismien kalvot, sekä solujen ympärillä että niiden sisällä, koostuvat enimmäkseen lipideistä ja proteiineista. Kalvon lipidit ovat kalvon hallitsevimpia molekyylejä. Jotkut proteiinit ovat välissä lipidikerroksessa, kun taas toiset kiinnittyvät sen pintaan.
Suurin osa kalvon lipideistä muodostuu glyserolista, joka liittyy kovalenttisen sidoksen kautta kolmeen rasvahappoketjuun. Tuloksena olevia molekyylejä kutsutaan glyserideiksi. Sfingolipidit ovat poikkeus tähän sääntöön, koska ne muodostuvat, kun sfingosiini sitoutuu kovalenttisesti rasvahappoketjuihin glyserolin sijasta. Kovalenttinen sidos tapahtuu, kun vastakkaisesti varautuneet atomit jakavat elektronipareja.
Fosfolipidit ovat yleisimpiä kalvon lipideistä. Ne muodostuvat, kun fosforiryhmä, joka sisältää fosforia, on sitoutunut diglyseridiin ja toiseen yksinkertaiseen orgaaniseen molekyyliin. Diglyseridit koostuvat kahdesta glyseridimolekyylistä. Fosfolipidissä fosfaattiryhmän sisältävä pää on polaarinen, joten se vetää puoleensa vettä. Rasvahappojen pitkät hiilivetyketjut ovat hydrofobisia ja pysyvät kalvon kaksoiskerroksen keskellä.
Glykolipidejä muodostuu, kun hiilihydraattiketju kiinnittyy fosfolipidiin. Hiilihydraattiketju löytyy kalvon kaksoiskerroksen ulkokerroksesta. Tällä tavalla hiilihydraattiketju toimii merkkinä solujen tunnistamisen mahdollistamiseksi. Lisäksi glykolipidit tuottavat energiaa, joka varastoituu hiilihydraattiketjuun. Lopuksi glykolipidit auttavat vakauttamaan kalvon ja tarjoavat paikan kiinnittymiseen muihin soluihin tai kudoksiin.
Kun kolesterolia on läsnä kalvossa, se sitoutuu heikosti fosfolipideihin sen kummallakin puolella. Sitoutumalla viereisiin fosfolipideihin kolesteroli vakauttaa ne ja puolestaan vakauttaa koko kalvon. Suuremmilla kolesterolimäärillä kalvo muuttuu vähemmän nestemäiseksi tai kykenee liikkumaan vapaasti ja mekaanisesti vahvemmaksi. Kalvoissa esiintyvän kolesterolin määrä vaihtelee solutyypin mukaan. Kasvit eivät sisällä kolesterolia, joten luota soluseinään niiden solujen vakauden kannalta.
Lopuksi sfingolipidejä esiintyy enimmäkseen kaksikerroksen ulkokerroksessa. Tämäntyyppisten lipidien jakautuminen kaksikerroksisessa on hyvin epätasaista. Sfingolipidit muodostavat lipidilauttoja, jotka ovat tärkeitä solujen signaloinnissa ja tunnistamisessa. Joskus kolesterolia löytyy sfingolipidien vierestä tai läheltä niiden ympärillä olevan solukalvon vakauttamiseksi.