细胞内膜系统是指在结构、功能乃至发生上相互关联、由膜包被的细胞器或细胞结构。真核细胞一个显著特点就是形成了发达的细胞内膜系统，将细胞分成许多膜结合的区室，包括细胞核、内质网、高尔基体、溶酶体、过氧化物酶体、胞内体、分泌泡等。内膜系统的最大特点是动态性质，内膜系统中的结构是不断变化的，其各自的位置是处于流动状态的。
内质网、高尔基体和细胞膜上产生的一些小泡通过来回穿梭将细胞的合成活动、分泌活动和内吞活动连成一体。内膜系统中各细胞器膜结构的合成和装配是统一进行的，这提高了合成的效率，同时保证了膜结构的一致性。内膜系统在细胞内形成了一些特定的功能区域和微环境。如酶系统的隔离与衔接；不同区域的pH值差异；离子浓度的维持，提高了重要分子的浓度，提高了反应效率等。膜的流动使特定功能蛋白的定向运输通过小泡分泌的方式完成。