内在蛋白约占膜蛋白的70％～80％,是双亲媒性分子,可不同程度的嵌入脂双层分子中.有的贯穿整个脂双层,两端暴露于膜的内外表面,这种类型的膜蛋白又称跨膜蛋白.内在膜蛋白露出膜外的部分含较多的极性氨基酸,属亲水性,与磷脂分子的亲水头部邻近；嵌入脂双层内部的膜蛋白由一些非极性的氨基酸组成,与脂质分子的疏水尾部相互结合,因此与膜结合非常紧密. 　　内在膜蛋白与水不相溶性蛋白,形成跨膜螺旋,与膜结合紧密,需要用去垢剂使膜崩解后才可以分离；其与膜脂结合方式为： 　　1、膜蛋白的跨膜结构域与脂双层分子的疏水核心的相互作用； 　　2、跨膜结构域两端携带正电荷的氨基酸残基与磷脂分子带负电的极性头形成离子键,或通过钙离子、镁离子等阳离子与其相互作用； 　　3、某些膜蛋白通过自身在细胞质基质一侧的半胱氨酸残基上共价结合的脂肪酸分子,插入到膜双层之间,有少数与糖脂共价结合.