Membranski proteini su uobičajeni proteini koji su dio bioloških membrana ili su u interakciji s njima. Uključuju nekoliko širokih kategorija, ovisno o njihovom mjestu. Integralni membranski proteini su trajni dio ćelijske membrane i mogu prodrijeti kroz membranu (transmembranski) ili se povezati s jednom ili drugom stranom membrane (integralni monotop). Proteini periferne membrane su privremeno povezani sa ćelijskom membranom.
Membranski proteini su uobičajeni i medicinski važni – otprilike trećina svih ljudskih proteina su membranski proteini i oni su ciljevi za više od polovine svih lijekova.[1] Bez obzira na to, u poređenju sa drugim klasama proteina, određivanje membranskih struktura proteina ostaje velikim dijelom izazov, zbog poteškoća u uspostavljanju eksperimentalnih uslova koji mogu izolirati ispravnu konformaciju proteina izoliranih iz svog prirodnog okruženja.