脂双层结构（lipid bilayer structure），理学-物理学-软物质物理学-〔其他〕，由两层磷脂排列组成的膜结构。细胞膜和线粒体都有脂双层结构，但脂双层和双层膜不是一个概念，细胞膜是脂双层构成的单层膜结构，由磷脂双分子层构成的流动镶嵌模型被人们普遍接受。磷脂双分子层是指磷脂围成的两层，磷脂分子由一个亲水的头部和一个疏水的尾部组成，磷脂分子正是凭借疏水的尾巴要躲避水分子（疏水效应）才形成双分子层结构。因为疏水基团在水溶液中不能像亲水基团一样和水分子形成静电相互作用，所以水分子只能形成笼状结构将疏水基团围起来。线粒体是双层膜（内膜和外膜，包含两个磷脂双分子层），外膜主要和细胞环境隔离，保持线粒体的相对独立，线粒体细胞器的内环境和细胞的内环境有较大的差异。线粒体内膜主要是提供各种酶附着位点，离子通道（P泵，H泵）的位置，产生ATP。脂质体具有双层分子结构，在生物和医学中拥有广泛的应用。生物学定义的脂质体为当两性分子如磷脂和鞘脂分散于水相时，分子的疏水尾部倾向于聚集在一起，避开水相，而亲水头部暴露在水相，形成具有双分子层结构的封闭囊泡。