Fosfolipidová dvojvrstva, zobrazená níže, která tvoří buněčnou membránu, je částečně propustná . To znamená, že selektivně brání průchodu velkých polárních molekul a některých iontů do buňky nebo z buňky. K jejich přesunu se proto používají transportní proteiny, které membránu v podstatě obcházejí.
Existují dva typy transportních proteinů: přenašeč a kanál. Kanálové proteiny jsou vodou naplněné póry, které umožňují nabitým látkám (např. iontům) difundovat přes membránu do buňky nebo z ní ven. V podstatě poskytují tunel pro pohyb takových polárních molekul nepolárním nebo hydrofobním vnitřkem dvojvrstvy.
Molekula se přes kanálový protein pohybuje po koncentračním gradientu nebo, jinými slovy, z oblasti její vyšší koncentrace do oblasti její nižší koncentrace. Tento proces se nazývá usnadněná difuze.
Většina kanálových proteinů je uzavřená (gated), což znamená, že část molekuly proteinu na vnitřní straně membrány se může pohybovat a uzavřít tak pór. To umožňuje větší kontrolu nad výměnou iontů .