Hücre zarının yapısını ilk kez ortaya koyan bilim insanı Robert Hooke’tur. Hooke, 1665 yılında mikroskopla incelediği mantar parçasında yan yana dizilişmiş boşluklar görmüş ve bunlara hücre (cellula) adını vermiştir
Hücre zarının yapısı hakkında ilk bilimsel model ise 1935 yılında Danielli ve Davson tarafından ortaya atılmıştır. Bu modele göre, hücre zarının ortasında bir fosfolipit ve bunun her iki tarafında da birer protein tabakası bulunur
Hücre zarının yapısı ile ilgili günümüzde kabul edilen model ise 1972 yılında Singer ve Nicolson tarafından geliştirilen akışkan mozaik zar modelidir. Bu modele göre, hücre zarı iki tabakalı fosfolipit ve üzerinde dağılmış protein moleküllerinden oluşur