随着电子断层摄影术技术的发展，微观立体成像的分辨率逐渐增加，甚至可以对一些大分子进行立体成像，给亚细胞结构精确成像提供了技术条件。例如可以进行400 nm厚度，分辨率达到5 nm以下的立体成像。这对于厚度可达到7-8nm厚度的细胞膜简直就是高分辨成像方法。由于过去的研究者没有从整体上分析膜结构，同样一个立体结构在不同的断层会呈现出非常复杂的结构特征，这类似于平时的CT断层，人体在不同的断面呈现出非常多样的断面图象。立体膜的研究正是解决了这样一种问题，在整体上分析细胞膜结构特点。通过对立体膜结构的研究发现，许多外界刺激在不引起明显病理损伤的情况下，可以使细胞内的膜结构发生剧烈改变。例如心脏缺血后，在非缺血部位虽然没有病理学改变，但心肌细胞内的线粒体的立体结构发生明显变化。这些变化提示，细胞膜空间折叠的不同代表着细胞的不同功能状态，或者是细胞感受外界刺激的敏感反映。

关于立体膜的研究结果发现，许多具有细胞膜结构的细胞器，其立体结构具有非常惊人的有序性。例如线粒体，过去我们都熟悉存在内膜脊结构，其实这种结构只是少数情况的推测，大多数线粒体内膜结构呈现出宏观上规律性非常强的有序结构。这种有序结构被研究者称为立体膜。这种立体膜在细胞遇到各类外界刺激时发生构像改变，而且已经发现有的立体膜结构本身具有生物学功能意义，例如在视网膜感光细胞中的立体膜具有光栅效应，也就是说正是这种结构赋予感光细胞本身具有特殊的光学性质。相信这种结构具有更广泛的功能意义。

过去生物学研究中，关于亚细胞结构的认识是随着微观技术的发展而发展的，我们认识到各类细胞器的超微结构和功能，但在整体上研究细胞器的结构仍存在许多困难，关于立体膜研究，可以说给这一研究道理提供了新的研究范式。具有特别重要的意义和价值。

关于细胞膜结构的研究历史（以下内容根据网络资料整理）

17世纪中叶以后的2个世纪中，细胞学说的发展史已经大体完成。但是唯独对细胞膜的认识还要推迟两个世纪。9世纪中叶K.W.Mageli发现细胞表面有阻碍染料进入的现象，提示膜结构的存在；1899年E.Overton发现脂溶性大的物质易入胞，推想应为脂类屏障。1925年荷兰人E.Gorter和F.Grendel用丙酮抽提红细胞膜结构，计算出红细胞膜平铺面积约为其表面积的两倍，提出脂质双分子层模型. 40年后Bar重复这一试验发现红细胞膜平铺面积应不是70%～80%，而是1.5倍还有蛋白质表面，同时干膜面积是99μm2，湿膜面积则为145μm2。两项误差相抵，结果基本正确。根据细胞的生理生化特征，曾先后推测质膜是一种脂肪栅、脂类双分子层和由蛋白质-磷脂-蛋白质构成的三夹板结构。同时电镜观察也证实质膜确实呈暗-明-暗三层结构。随后冷冻蚀刻技术显示双层膜中存在蛋白质颗粒；免疫荧光技术证明质膜中蛋白质是流动的。据此S.J.Singer等人在1972年提出生物膜的流动镶嵌模型，流动镶嵌模型的结构特征是：生物膜的骨架是磷脂类双分子层，蛋白质分子以不同的方式镶嵌其中，细胞膜的表面还有糖类分子，形成糖脂、糖蛋白；生物膜的内外表面上，脂类和蛋白质的分布不平衡，反映了膜两侧的功能不同；脂双层具有流动性，其脂类分子可以自由移动，蛋白质分子也可以在脂双层中横向移动。

关于细胞膜的结构，后来又有一些人进行了补充，并提出了多种模型，如1975年，Wallach提出晶格模型。1977年，Jain和White提出生物膜是由具有不同流动性的板块镶嵌而成的动态结构。脂筏模型可以说是细胞膜功能最新的功能解释模型。脂筏是在生物膜上胆固醇富集而形成有序脂相,如同脂筏一样载着各种蛋白.脂筏是质膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域。大小约70nm 左右，是一种动态结构，位于质膜的外小页。由于鞘磷脂具有较长的饱和脂肪酸链，分子间的作用力较强，所以这些区域结构致密，介于无序液体与液晶之间，称为有序液体。脂筏就像一个蛋白质停泊的平台，与膜的信号转导、蛋白质分选均有密切的关系。脂筏最初可能在内质网上形成，转运到细胞膜上后，有些脂筏可在不同程度上与膜下细胞骨架蛋白交联.推测一个100nm大小的脂筏可能载有600个蛋白分子。