Białka nośnikowe pozwalają, ale ograniczają dyfuzję cząsteczek przez błonę komórkową, która jest dla nich nieprzepuszczalna. Są głównym typem białka stosowanym w ułatwionej dyfuzji, z drugiej są białkami kanałowymi. W przeciwieństwie do białek kanałowych, które pozostają otwarte dla przejścia cząstek, białka nośnikowe są otwarte tylko z jednej strony na raz, przyjmując pojedynczą cząstkę, zamykając się na tej stronie i otwierając na drugiej.
Białka nośnikowe są bardzo ważnymi cząsteczkami osadzonymi w błonach komórek. Istnieje wiele rodzajów cząsteczek i jonów, w tym duże, polarne lub naładowane cząsteczki, które nie mogą przejść przez błonę komórkową. W ułatwionej dyfuzji cząstki te znajdują się w niższym stężeniu w zamierzonym miejscu docelowym niż na pierwotnej stronie membrany, a zatem przemieszczają się spontanicznie przez białka nośnikowe.
Białka nośnikowe są również używane w transporcie aktywnym, gdzie cząstki przemieszczają się do obszaru o wyższym stężeniu. W tych przypadkach białka nośnikowe wymagają energii, aby przenieść zamierzone cząstki. Energia ta zwykle pochodzi z ATP, chociaż może również pochodzić z przeniesienia drugiej cząstki z wyższego do niższego stężenia lub, w niektórych bakteriach, bezpośrednio wykorzystując energię słoneczną. Zarówno białka nośnikowe, jak i białka kanałowe są generalnie przeznaczone do transportu tylko jednego rodzaju cząstek.
