Wie bei den meisten unpolaren Lipiden basieren die Strukturen polarer Lipide auf der Kondensation von Fettsäuren mit Glycerin. Der Hauptunterschied besteht darin, dass nur zwei der drei OH-Gruppen an Glycerin beteiligt sind. Die Dritte ist, kombiniert mit einem stark polaren Molekül:
In einem Sinne sind die polaren Lipide wie die Anionen von Fettsäuren, nur mehr so. Sie enthalten zwei hydrophobe Kohlenwasserstoffschwänze und einen Kopf, der mehrere elektrisch geladene Stellen haben kann., Wie bei Seifen-und Waschmittelmolekülen neigen die Schwänze polarer Lipide dazu, Wasser und andere polare Substanzen zu vermeiden, aber die Köpfe sind mit solchen Umgebungen durchaus kompatibel.
Die polaren Lipide kommen am häufigsten als Bestandteile von Zellwänden und anderen Membranen vor. Fast alle Hypothesen bezüglich der Membranstruktur nehmen als fundamentale Komponente eine Lipiddoppelschicht (Abbildung \(\pageIndex{2}\) )., Im Labor hergestellte Doppelschichten haben viele Eigenschaften mit Membranen gemeinsam. Ionen wie Na+, K+ und Cl-können sie nicht passieren, Wassermoleküle jedoch. Der Kohlenwasserstoffkern einer solchen Doppelschicht sollte einen großen elektrischen Widerstand aufweisen, ebenso wie eine Membran. Bestimmte Trägermoleküle können K+ und andere Ionen über eine Doppelschicht transportieren, indem sie anscheinend einen hydrophoben Umhang um sie wickeln, um ihre Ladungen zu verschleiern. Membranproteine in einer Doppelschicht ermöglichen auch den Transport von Ionen und anderen Molekülen über die Doppelschicht, die sich sonst nicht kreuzen könnten.