磷脂双分子层或稱雙層磷脂質是由两层磷脂分子组成的细胞薄膜，是构成细胞膜的主要结构。单个的磷脂分子包含由极性磷酸基团形成的亲水端和由非极性烃类基团构成的疏水端。两层磷脂分子的亲水端朝向外侧，与细胞质和细胞外液接触。疏水端尾则朝向内侧。 磷脂双分子层是流动镶嵌模型的基础构成，对细胞膜各种功能的正常运转具有重要意义。
1977年，世界最初「人工磷脂双分子层」由日本九州大學教授國武豐喜完成。
