Organelle są strukturami w komórce, które mają określone funkcje; organellami związanymi z błoną są organelle chronione pojedynczą lub podwójną błoną plazmatyczną. Mitochondria, lizosomy, retikulum endoplazmatyczne i aparat Golgiego są przykładami organelli związanych z błoną.
Organelle związane z błoną są jedną z charakterystycznych cech komórek eukariotycznych. Komórki prokariotyczne, takie jak bakterie, nie posiadają tych organelli. Niektóre gatunki bakterii posiadają prymitywne kieszenie proteinowe, które spełniają pewne funkcje organelli, ale nie są zdefiniowanymi strukturami chronionymi przez membranę.
Mitochondria to unikalne organelle, które zawierają własne DNA. Wytwarzają energię komórki poprzez oddychanie. Z tego powodu są one również znane jako siła napędowa komórki. Mitochondria pokrywają dwie membrany: gładka zewnętrzna membrana i złożona wewnętrzna membrana. Mitochondrialny DNA przechodzi przez matkę i jest użytecznym narzędziem w testach genetycznych.
Retikulum endoplazmatyczne wytwarza lipidy i białka. Surowa błona zewnętrzna retikulum endoplazmatycznego jest pokryta rybosomami i jest odpowiedzialna za syntezę białek; w gładkiej retikulum endoplazmatycznym brakuje rybosomów i syntetyzuje lipidy. Rybosomy i aparat Golgiego wspomagają szorstką retikulum endoplazmatyczną w syntezie białek. Lizosomy są układem trawiennym komórki. Używają enzymów do trawienia żywności, odpadów, toksyn i martwego materiału komórkowego.