用電子顯微鏡觀察細胞周圍的細胞膜的切面，能分辨出濃、淡、濃三層結構，各層的厚度約為2—3納米。J．D．Robertson（1958）認為這種三層結構是構成一層膜的單位，并把這種膜稱之為單位膜。其實不單是細胞膜如此，細胞內所能見到的各種膜也都是單位膜結構。內質網或高爾基體的切面能看到有很多層膜重疊，但每一個膜都是具有三層結構的單位膜。核膜或包裹著線粒體的膜是二重膜，而其內膜和外膜都具單位膜的結構。作為生物膜的分子結構模型的單位膜結構，在形態學上符合了J．F．Danielli（1934）提出的生物膜具有蛋白質-脂質雙分子層-蛋白質結構的說法。但對此也有不同的看法。