Passiv transport er transport av stoffer gjennom en cellemembran ved hjelp av kanalproteiner – som passivt, uten bruk av energi, former en «kanal» gjennom membranen – heller enn bærerproteiner – som aktivt, med forbruk av energi, «bærer» et molekyl gjennom membranen. Passiv transport omfatter blant annet diffusjon og osmose.

Fettløselige stoffer løser seg i fosfolipidlaget og diffunderer gjennom. Diffusjonen skjer alltid med stoffets konsentrasjonsgradient. Kjønnshormoner, fettsyrer og oksygen er blant de stoffene som kan passere membranen på denne måten.

Ioner er vannløselige og kan derfor ikke passere fosfolipidlaget. De diffunderer gjennom væskefylte ionekanaler i cellemembranen. Transporten er passiv dersom det skjer med stoffets konsentrasjonsgradient. De ulike ionekanalene slipper bestemte ioner gjennom, og en ionekanal som lar for eksempel bare natriumioner passere, blir derfor kalt en natriumkanal.

En spesifikk type molekyl bindes til transportproteiner i cellemembranen, som så endrer form og dermed frakter molekylet over på andre siden. Dette skiller seg fra diffusjon ved å være spesifikk og ha begrenset kapasitet. Denne prosessen ligner aktiv transport, men skiller seg fra den ved at prosessen går uten tilførsel av energi.

Blant de viktigste transportproteinene finner vi dem som frakter glukose og aminosyrer over cellemembranen.

Vann kan diffundere både gjennom fosfolipidlaget og gjennom vannfylte proteinkanaler. Vannmolekylene er polare, men små, derfor kan de bevege seg mellom fosfolipidlaget. I tillegg har cellemembranen vannfylte proteinkanaler (akvaporiner) som slipper vann gjennom.

Osmose er diffusjon av vann gjennom en semipermeabel membran fra et område med en løsning med høy konsentrasjon av vann til et område med en løsing av lav vannkonsentrasjon.

Over tid vil dermed områdene på begge sider av membranen ha lik konsentrasjon av stoff som kan gå gjennom denne. Større molekyler kan derimot bli stengt ute. Cellevegger er eksempel på halvgjennomtrengelige membraner der osmose forekommer.