膜生物学国家重点实验室成立于1988年，实验室由三个分室组成：膜生物化学与分子生物学分室（中国科学院动物研究所）、膜生物物理与膜生物工程分室（清华大学）、离子通道与受体分子生物学分室（北京大学）。实验室于1990年通过国家验收并正式向国内外开放，于1996年、2001年、2006年、2011年和2016年通过国家评估。在全体成员的共同努力和学术委员会的悉心指导下，实验室在2011年和2016年的国家重点实验室评估中连续两次取得了“优秀”成绩。实验室以“开放、流动、联合、竞争”八字方针为指导，坚持以基础研究为主，将本实验室的多学科特色与当代生命科学前沿相结合，发挥高校与科学院联合的优势，通过引进和培养高端人才、促进室内外合作，不断提高研究水平，创建国际水准的生物膜与膜生物工程研究基地。

　　生物膜是由膜脂双分子层、膜蛋白质等组成的超分子体系。阐明生物膜结构与功能及其相互关系是生物膜研究的基本任务。膜生物学国家重点实验室主要研究方向包括：①膜蛋白结构与功能；②生物膜动态调控；③跨膜信号转导；④离子跨膜转运；⑤膜生物技术及应用。研究目标是：以膜生物学为中心，利用分子生物学、生物化学、细胞生物学、生理学与生物物理学的方法，通过跨学科合作，从分子和细胞水平阐明生物膜结构与功能的关系，揭示生物膜物质交换、能量转换与信号转导的基本过程和调控机制，及其在疾病等条件下的变化规律，在膜生物学研究领域做出国际先进水平的原创性研究成果。

　　实验室现任主任为赵勇研究员，副主任为陈晔光院士和高宁教授。学术委员会主任为武维华院士，学术委员会委员由17位著名专家组成。

　　实验室经过近20余年的建设形成了一支高素质、以中青年为主的学术队伍。实验室有34位学术带头人，其中院士6名，国家杰出青年科学基金获得者21名，教育部“长江学者计划”特聘教授12名，国家高层次战略人才“千人计划”获得者3名，国家“青年千人计划”获得者6人，中国科学院“百人计划”获得者11名， 973首席科学家12名。实验室设有生物学一级学科硕士点、博士点和博士后流动站。