Cząsteczki naładowane, takie jak jony sodu i potasu, nie mogą przeniknąć przez błony komórkowe, więc albo muszą przejść przez białka kanału jonowego w ułatwionej dyfuzji, albo zostać przepchnięte przez energię poprzez aktywny transport. W obu w tych przypadkach struktura białkowa, która obejmuje całą grubość membrany, umożliwia przejście naładowanych cząstek, które normalnie byłyby odpychane przez membranę.
To, czy przejście jonów przez błonę komórkową wymaga jakiegokolwiek poboru energii zależy od względnych stężeń tych jonów wewnątrz i na zewnątrz komórki. W niektórych przypadkach, podobnie jak w przypadku sodu i potasu, komórki muszą utrzymywać stężenie każdego rodzaju jonu w równowadze między wnętrzem a zewnętrzem komórki. Ponieważ nie można tego osiągnąć przy pasywnej dyfuzji, komórka musi korzystać z transportu aktywnego.
Białka transportowe, w przypadku transportu aktywnego, są zdolne do użycia energii, aby zmusić naładowane cząstki z obszaru o niższym stężeniu do obszaru o większej koncentracji. Energia ta jest generalnie energią chemiczną z ATP, chociaż wykorzystywane są również inne rodzaje energii, w tym gradienty elektronów i energia światła. Aktywny transport nawet czasami wykorzystuje energię z cząstek przechodzących z wysokiego do niskiego stężenia, aby zasilić kolejne cząstki przechodzące z niskiego do wysokiego stężenia.
