Koniec polarny cząsteczki fosfolipidu, który zawiera grupę fosforanową i alkohol, jest przyciągany do wody, hydrofilowy i rozpuszczalny w wodzie. Przeciwny koniec fosfolipidu zawiera kwasy tłuszczowe, które są niepolarne, nierozpuszczalne w wodzie i hydrofobowe.
Ze względu na obecność zarówno grup rozpuszczalnych w wodzie, jak i nierozpuszczalnych w wodzie, fosfolipidy są określane jako amfipatyczne. Tworzą one biologiczną błonę komórki, każda ze stron oddziałuje z innym środowiskiem w oparciu o jego właściwości. Końcówka polarna i rozpuszczalna w wodzie skierowana jest na zewnętrzną część komórki, w której znajduje się woda z niepolarnym, nierozpuszczalnym w wodzie regionem skierowanym w stronę wewnętrznej części membrany.