生物膜与膜生物工程国家重点实验室成立于1988年。由中国科学院动物研究所膜生物化学与膜分子生物学分室、清华大学膜生物物理与膜生物工程分室和北京大学膜离子通道与受体分子分室。实验室自1990年通过国家验收并正式向国内外开放，并于1996年、2001年和2006年以"良好"的成绩通过国家重点实验室验收。实验室以"开放、流动、联合、竞争"八字方针为指导，以提高研究人员的素质、出成果、出人才为中心，创办国际水准的生物膜与膜生物工程研究基地。
　　
　　实验室的研究方向集中在如下四个方面：膜脂/膜蛋白相互作用及膜蛋白结构与功能研究、细胞跨膜信号转导与离子通道特性研究、生物膜能量转换的研究和膜生物工程。在生物化学、分子生物学、细胞生物学、生理学与生物物理学等学科交叉融合的基础上，开展多学科间的合作，着重从分子和细胞水平阐明生物膜结构与功能的关系，以及生物膜在物质交换、能量转换与信号转导中的作用。目前在膜蛋白结构、钙信号、线粒体自由基和跨膜信号转导等研究领域形成了一定特色和优势。
　　
　　实验室现任主任为陈晔光教授，副主任为陈佺研究员、赵勇研究员和王世强教授。学术委员会主任为匡廷云院士，学术委员会委员由20位著名专家组成，学术委员会顾问由7位资深专家组成。
　　
　　实验室经过近20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38位学术带头人，其中院士2名，国家杰出青年科学基金获得者11名，教育部“****计划”特聘教授4名，国家高层次战略人才“****”获得者2名，中国科学院“百人计划”获得者7名，基金委创新研究群体2个，973首席科学家7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，共有博士生导师32 人，硕士生导师6人。