podobnie jak błona komórkowa, błony niektórych organelli zawierają białka transportowe lub przenikania, które umożliwiają chemiczną komunikację między organellami. Permeazy w błonie lizosomalnej, na przykład, pozwalają aminokwasom wytwarzanym wewnątrz lizosomu na przejście do cytoplazmy, gdzie mogą być wykorzystane do syntezy nowych białek. Komunikacja między organellami jest również osiągana przez procesy pączkowania błony endocytozy i egzocytozy, które są zasadniczo takie same jak w błonie komórkowej (patrz wyżej Transport przez błonę). Z drugiej strony, biosyntetyczne i degradowalne procesy zachodzące w różnych organelach mogą wymagać warunków znacznie różniących się od warunków innych organelli lub cytozolu (płynnej części komórki otaczającej organelle). Membrany wewnętrzne utrzymują te różne warunki, izolując je od siebie. Na przykład wewnętrzna przestrzeń lizosomów jest znacznie bardziej kwaśna niż przestrzeń cytozolu—pH 5 W przeciwieństwie do pH 7—i jest utrzymywana przez specyficzne białka transportowe pompujące protony w błonie lizosomu.

inną funkcją organelli jest zapobieganie współzawodniczącym reakcjom enzymatycznym. Na przykład, niezbędne białka są syntetyzowane na szorstkim retikulum endoplazmatycznym i w cytosolu, podczas gdy niepożądane białka są rozkładane w lizosomach, a także, do pewnego stopnia, w cytosolu. Podobnie, kwasy tłuszczowe są wytwarzane w cytozolu, a następnie rozkładane w mitochondriach w celu syntezy ATP lub rozkładane w peroksysomach przy jednoczesnym wytwarzaniu ciepła. Procesy te muszą być izolowane. Błony Organelle zapobiegają również potencjalnie śmiertelnym produktom ubocznym lub enzymom atakującym wrażliwe cząsteczki w innych regionach komórki poprzez sekwestrowanie takich działań degradacyjnych w ich odpowiednich przedziałach zamkniętych błoną.

wewnętrzne błony komórek eukariotycznych różnią się zarówno strukturalnie, jak i chemicznie od zewnętrznej błony komórkowej. Podobnie jak błona zewnętrzna, zbudowane są z dwuwarstwy fosfolipidowej, w którą osadzone są lub związane specyficzne białka błonowe (patrz wyżej skład chemiczny i struktura błony). Trzy główne lipidy tworzące błonę zewnętrzną-fosfolipidy, cholesterol i glikolipidy-znajdują się również w błonach wewnętrznych, ale w różnych stężeniach. Fosfolipid jest podstawowym lipidem tworzącym wszystkie błony komórkowe. Cholesterol, który przyczynia się do płynności i stabilności wszystkich błon, znajduje się w błonach wewnętrznych przy około 25 procentach stężenia w błonie zewnętrznej. Glikolipidy występują tylko jako składniki śladowe błon wewnętrznych, natomiast stanowią około 5 procent lipidów błony zewnętrznej.